09bit059-121104112517-phpapp01

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    1/13

    Subband Coding

    ‐09bit059

    (Mihika Shah)

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    2/13

    Introduction

    • Vector quantization is used when the source output shows high 

    degree of  clustering.

    • Scalar quantization is used when the source output is linear in 

    nature.

    • When the source has well defined characteristic then we can choose 

    a particular compression scheme.

    • But in

     real

     world,

     most

     source

     exhibit

     a combination

     of 

     

    characteristics. So subband coding helps us to solve this problem.

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    3/13

    What 

    is 

    Subband 

    Coding?

    • A Source output is decomposed into its constituents. And each 

    constituent is

     encoded

     and

     decoded

     separately

     to

     improve

     

    compression performance. 

    • It separates the source output into bands of  different frequency 

    using digital filters.

    •Different filters are used like low pass filter or high pass filter.

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    4/13

    Filters• A system that blocks certain frequency components is called a 

    filter.

    • Filters that only pass components below certain frequency f0 are 

    called low pass filters.

    • Filters that

     block

     all

     components

     below

     certain

     frequency

     f0

     are

     

    called high pass filters.

    • Filters that pass components that have frequency content above 

    certain frequency

     f1

     and

     below

     frequency

     f2

     are

     called

     band

     pass

     

    filters.

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    5/13

    This is

     the

     most

     frequently

     

    used filter banks which 

    consists of  a cascade of  stages 

    and each stage contains both 

    low pass and high pass filter.

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    6/13

    Basic Subband Coding Algorithm

    It consists of  three phases:

    1. Analysis2. Quantization and Coding

    3. Synthesis

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    7/13

    Analysis

    Fig‐1. Block diagram of  subband coding system

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    8/13

    (Contd…)

    • Source output is passed through either non‐overlapping or 

    overlapping filters.

    • The range

     of 

     frequencies

     at

     the

     output

     is

     less

     than

     the

     range

     of 

     

    frequencies at the input to the filter.

    • The process of  reducing the number of  samples is called 

    decimation or downsampling.

    • The amount of  decimation depends on the ratio of  the bandwidth 

    of  the

     filter

     output

     to

     filter

     input.

    •If  the bandwidth of  filter output is 1/M of  the bandwidth of  filter 

    input then the decimation will be of  M. 

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    9/13

    Quantization and Coding

    • Allocation of  bits between the subbands is the main issue.

    • Bits are allocated according to the measure of  information content 

    between subbands.

     

    • When the information content of  bands is very different, bit 

    allocation procedure has a significant impact.

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    10/13

    Synthesis

    • Quantized and coded coefficients are used for the reconstruction of  

    the original signal.

    • From each subband, encoded samples are decoded at the receiver.

    • Decoded values are unsampled by inserting an appropriate number 

    of  0’s

     between

     samples.

    • The unsampled signals are passed through a bank of  reconstruction 

    filters when the number of  samples per second has been brought 

    back to

     the

     original

     rate.

    • Summation of  the reconstruction filter gives the final reconstructed 

    output. 

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    11/13

    Applications

    • Speech Coding

    • Audio Coding

    • Image Compression

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    12/13

    (Contd…)

    • The Moving Picture Experts Group ( MPEG ) has proposed an 

    audio coding scheme which is based on subband coding.

    • There are three layers in which layer 1 and layer 2 both use a 

    bank of  32 filters. Input is splitted into 32 bands, each with the 

    bandwidth of  f/64, where f  is the sampling frequency. 

    • 32000 samples per second, 44100 samples per second and 48000 

    samples per second are the allowable frequencies. 

  • 8/16/2019 09bit059-121104112517-phpapp01

    13/13

    Thank you