home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Standards / CD2.mdf / ccitt / 1992 / g / g722.asc < prev    next >
Text File  |  1993-08-15  |  40KB  |  2,005 lines

  1. 10.    Recommendation G.722:
  2.  
  3.  
  4.  
  5. 7 kHz AUDIO-CODING WITHIN 64 KBIT/S
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11. 1.       General
  12.  
  13.  
  14.  
  15. 1.1    Scope and outline description
  16.  
  17.  
  18.  
  19.     This Recommendation describes the characteristics of an audio (50 to  7 
  20. 000 Hz) coding system which may be used for a variety of higher quality 
  21. speech applications. The coding system uses sub-band adaptive differen-
  22. tial pulse code modulation (SB-ADPCM) within a bit rate of 64 kbit/s. 
  23. The system is henceforth referred to as 64 kbit/s (7 kHz) audio coding. In 
  24. the SB-ADPCM technique used, the frequency band is split into two sub-
  25. bands (higher and lower) and the signals in each sub-band are encoded 
  26. using ADPCM. The system has three basic modes of operation corre-
  27. sponding to the bit rates used for 7 kHz audio coding:  64, 56 and 48 kbit/
  28. s. The latter two modes allow an auxiliary data channel of 8 and 16 kbit/s 
  29. respectively to be provided within the 64 kbit/s by making use of bits 
  30. from the lower sub-band.
  31.  
  32.  
  33.  
  34.     Figure 1/G.722 identifies the main functional parts of the 64 kbit/s (7 
  35. kHz) audio codec as follows:
  36.  
  37.  
  38.  
  39.     i)    64 kbit/s (7 kHz) audio encoder comprising:
  40.  
  41.  
  42.  
  43.                -     a transmit audio part which converts an audio signal to a
  44.  
  45.             uniform digital signal which is coded using 14 bits with
  46.  
  47.             16kHz sampling;
  48.  
  49.  
  50.  
  51.         -    a SB-ADPCM encoder which reduces the bit rate to 64kbit/s.  
  52.  
  53.     ii)    64 kbit/s (7 kHz) audio decoder comprising:
  54.  
  55.  
  56.  
  57.         -    a SB-ADPCM decoder which performs the reverse operation 
  58. to the encoder noting that the effective audio coding bit rate at the 
  59. input of the decoder can be 64, 56 or 48 kbit/s depending on the 
  60. mode of operation;
  61.  
  62.  
  63.  
  64.         -    a receive audio part which reconstructs the audio signal from 
  65. the uniform digital signal which is encoded using 14bits with 16 
  66. kHz sampling.
  67.  
  68.  
  69.  
  70.     The following two parts, identified in Figure 1/G.722 for clarification, 
  71. will be needed for applications requiring an auxiliary data channel within 
  72. the 64 kbit/s:
  73.  
  74.  
  75.  
  76.         -    a data insertion device at the transmit end which makes use of, 
  77. when needed, 1 or 2 audio bits per octet depending on the mode of 
  78. operation and substitutes data bits to provide an auxiliary data chan-
  79. nel of 8 or 16 kbit/s respectively;
  80.  
  81.  
  82.  
  83.         -    a data extraction device at the receive end which determines 
  84. the mode of operation according to a mode control strategy and 
  85. extracts the data bits as appropriate.
  86.  
  87.     ss 1.2 contains a functional description of the transmit and receive audio 
  88. parts, ss 1.3 describes the modes of operation and the implication of 
  89. inserting data bits on the algorithms, whilst ssss 1.4 and 1.5 provide the 
  90. functional descriptions of the SB-ADPCM encoding and decoding algo-
  91. rithms respectively. ss 1.6 deals with the timing requirements. ss 2 speci-
  92. fies the transmission characteristics of the 64 kbit/s (7 kHz) audio codec 
  93. and of the transmit and receive audio parts, ssss 3 and 4 give the princi-
  94. ples of the SB- ADPCM encoder respectively whilst ssss 5 and 6 specify 
  95. the computational details of the Quadrature Mirror Filters (QMF) and of 
  96. the ADPCM encoders and decoders respectively.
  97.  
  98.  
  99.  
  100.     Networking aspects and test sequences are addressed in Appendices I and 
  101. II respectively to this Recommendation.
  102.  
  103.  
  104.  
  105.     Recommendation G.725: "Systems aspects for the use of the 7 kHz 
  106. audio-codec within 64 kbit/s" contains specifications for in-channel 
  107. handshaking procedures for terminal identification and for mode control 
  108. strategy, including interworking with existing 64 kbit/s PCM terminals.
  109.  
  110.  
  111.  
  112. 1.2    Functional description of the audio parts
  113.  
  114.  
  115.  
  116.     Figure 2/G.722 shows a possible arrangement of audio parts in a 64kbit/
  117. s (7 kHz) audio coding terminal. The microphone, pre-amplifier, power 
  118. amplifier and loudspeaker are shown simply to identify the audio parts 
  119. and are not considered further in this Recommendation.
  120.  
  121.  
  122.  
  123.     In order to facilitate the measurement of the transmission characteristics 
  124. as specified in ss 2, test points A and B need to be provided as shown. 
  125. These test points may either be for test purposes only or, where the audio 
  126. parts are located in different units from the microphone, loudspeaker 
  127. etc..., correspond to physical interfaces.
  128.  
  129.  
  130.  
  131.     The transmit and receive audio parts comprise either the following func-
  132. tional units or any equivalent items satisfying the specifications of ss 2:  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.     i)    transmit:
  137.  
  138.  
  139.  
  140.         -    an input level adjustment device,
  141.  
  142.         -    an input anti-aliasing filter,
  143.  
  144.         -    a sampling device operating at 16 kHz,
  145.  
  146.         -    an analogue-to-uniform digital converter with 14 bits and             with 
  147. 16 kHz sampling;
  148.  
  149.  
  150.  
  151.     ii)    receive:
  152.  
  153.  
  154.  
  155.         -    a uniform digital-to-analogue converter with 14 bits and             with 
  156. 16 kHz sampling,
  157.  
  158.         -    a reconstructing filter which includes x/sin x correction,
  159.  
  160.         -    an output level adjustment device.
  161.  
  162.  
  163.  
  164. 1.3    Possible modes of operation and implications of inserting data
  165.  
  166.  
  167.  
  168.     The three basic possible modes of operation which correspond to the bit 
  169. rates available for audio coding at the input of the decoder are defined in 
  170. Table 1/G.722.
  171.  
  172.  
  173.  
  174. TABLE 1/G.722
  175.  
  176.  
  177.  
  178. Basic possible modes of operation
  179.  
  180.  
  181.  
  182. +ûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûû
  183. ûûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+
  184.  
  185. _    Mode   _  7 kHz audio coding bit rate  _ Auxiliary data channel bit 
  186. rate _
  187.  
  188. +ûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûû
  189. ûûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+
  190.  
  191. _     1     _           64 kbit/s           _            0 kbit/s             _
  192.  
  193. _     2     _           56 kbit/s           _            8 kbit/s             _
  194.  
  195. _     3     _           48 kbit/s           _           16 kbit/s             _
  196.  
  197. +ûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûû
  198. ûûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+
  199.  
  200.  
  201.  
  202.     See Appendix 1 for examples of applications using one or several of 
  203. these modes and for their corresponding subjective quality.
  204.  
  205.  
  206.  
  207.     The 64 kbit/s (7 kHz) audio encoder uses 64 kbit/s for audio coding at all 
  208. times irrespective of the mode of operation. The audio coding algorithm 
  209. has been chosen such that, without sending any indication to the encoder, 
  210. the least significant bit or two least significant bits of the lower sub-band 
  211. may be used downstream from the 64 kbit/s (7 kHz) audio encoder in 
  212. order to substitute the auxiliary data channel bits. However, to maximize 
  213. the audio performance for a given mode of operation, the 64 kbit/s (7 
  214. kHz) audio decoder must be optimized to the bit rate available for audio 
  215. coding. Thus, this Recommendation describes three variants of the SB-
  216. ADPCM decoder and, for applications requiring an auxiliary data chan-
  217. nel, an indication must be forwarded to select in the decoder the variant 
  218. appropriate to the mode of operation. Figure 1/G.722 illustrates the 
  219. arrangement. It should be noted that the bit rate at the input of the 64 kbit/
  220. s (7 kHz) audio decoder is always 64 kbit/s but comprising 64, 56 or 48 
  221. kbit/s for audio coding depending on the mode of operation. From an 
  222. algorithm viewpoint, the variant used in the SB-ADPCM decoder can be 
  223. changed in any octet during the transmission. When no indication about 
  224. the mode of operation is forwarded to the decoder, the variant corre-
  225. sponding to Mode 1 should be used.
  226.  
  227.  
  228.  
  229.     A mode mismatch situation, where the variant used in the 64 kbit/s 
  230. (7kHz) audio decoder for a given octet does not correspond to the mode 
  231. of operation, will not cause misoperation of the decoder. However, to 
  232. maximize the audio performance, it is recommended that the mode con-
  233. trol strategy adopted in the data extraction device should be such as to 
  234. minimize the duration of the mode mismatch. Appendix I gives further 
  235. information on the effects of a mode mismatch. To ensure compatibility 
  236. between various types of 64 kbit/s (7 kHz) audio coding terminals, it is 
  237. recommended that, as a minimum, the variant corresponding to Mode 1 
  238. operation is always implemented in the decoder.
  239.  
  240.  
  241.  
  242.     The mode control strategy could be derived from the auxiliary data chan-
  243. nel protocol (see draft Recommendation G.725).
  244.  
  245.  
  246.  
  247. 1.4    Functional description of the SB-ADPCM encoder
  248.  
  249.  
  250.  
  251.     Figure 3/G.722 is a block diagram of the SB-ADPCM encoder. A func-
  252. tional description of each block is given below in ssss 1.4.1 to 1.4.4.
  253.  
  254.  
  255.  
  256. 1.4.1    Transmit quadrature mirror filters (QMFs)
  257.  
  258.  
  259.  
  260.     The transmit QMFs comprise two linear-phase non-recursive digital fil-
  261. ters which split the frequency band 0 to 8 000 Hz into two sub-bands: the 
  262. lower sub-band (0 to 4 000 Hz) and the higher sub-band (4 000 to 8 000 
  263. Hz). The input to the transmit QMFs, xin, is the output from the transmit 
  264. audio part and is sampled at 16 kHz. The outputs, xL and xH, for the 
  265. lower and higher sub-bands respectively, are sampled at 8 kHz.
  266.  
  267.  
  268.  
  269. 1.4.2    Lower sub-band ADPCM encoder
  270.  
  271.  
  272.  
  273.     Figure 4/G.722 is a block diagram of the lower sub-band ADPCM 
  274. encoder. The lower sub-band input signal, xL after subtraction of an esti-
  275. mate, sL, of the input signal produces the difference signal, eL. An adap-
  276. tive 60-level non-linear quantizer is used to assign six binary digits to the 
  277. value of the differencesignal to produce a 48 kbit/s signal, IL.
  278.  
  279.  
  280.  
  281.     In the feedback loop, the two least significant bits of IL are deleted to 
  282. produce a 4-bit signal ILt, which is used for the quantizer adaptation and 
  283. applied to a 15-level inverse adaptive quantizer to produce a quantized 
  284. difference signal, dLt. The signal estimate, sL is added to this quantized 
  285. difference signal to produce a reconstructed version, rLt, of the lower 
  286. sub-band input signal. Both the reconstructed signal and the quantized 
  287. difference signal are operated upon by an adaptive predictor which pro-
  288. duce the estimate, sL, of the input signal, thereby completing the feed-
  289. back loop.
  290.  
  291.  
  292.  
  293.     4-bit operation, instead of 6-bit operation, in the feedback loops of both 
  294. the lower sub-band ADPCM encoder, and the lower sub-band ADPCM 
  295. decoder allows the possible insertion of data in the two least significant 
  296. bits as described in ss 1.3 without causing misoperation in the decoder. 
  297. Use of a 60- level quantizer (instead of 64-level) ensures the pulse den-
  298. sity requirements as described in Recommendation G.802 are met under 
  299. all conditions and in all modes of operation.
  300.  
  301.  
  302.  
  303. 1.4.3    Higher sub-band ADPCM encoder
  304.  
  305.  
  306.  
  307.     Figure 5/G.722 is a block diagram of the higher sub-band ADPCM 
  308. encoder. The higher sub-band input signal, xH after subtraction of an 
  309. estimate, sH, of the input signal, produces the difference signal, eH. An 
  310. adaptive 4-level non-linear quantizer is used to assign two binary digits 
  311. to the value of the difference signal to produce a 16 kbit/s signal, IH.
  312.  
  313.  
  314.  
  315.     An inverse adaptive quantizer produces a quantized difference signal, 
  316. dH, from these same two binary digits. The signal estimate, sH, is added 
  317. to this quantized difference signal to produce a reconstructed version, rH, 
  318. of the higher sub-band input signal. Both the reconstructed signal and the 
  319. quantized difference signal are operated upon by an adaptive predictor 
  320. which produces the estimate, sH, of the input signal, thereby completing 
  321. the feedback loop.
  322.  
  323.  
  324.  
  325. 1.4.4    Multiplexer
  326.  
  327.  
  328.  
  329.     The multiplexer (MUX) shown in Figure 3/G.722 is used to combine the 
  330. signals, IL and IH, from the lower and higher sub-band ADPCM encod-
  331. ers respectively into a composite 64 kbit/s signal, I, with an octet format 
  332. for transmission.
  333.  
  334.  
  335.  
  336.     The output octet format, after multiplexing, is as follows:
  337.  
  338.  
  339.  
  340.     IH1 IH2 IL1 IL2 IL3 IL4 IL5 IL6
  341.  
  342.  
  343.  
  344. where IH1 is the first bit transmitted, and where IH1 and IL1 are the most 
  345. significant bits of IH and IL respectively, whilst IH2 and IL6 are the least 
  346. significant bits of IH and IL respectively.
  347.  
  348.  
  349.  
  350. 1.5    Functional description of the SB-ADPCM decoder
  351.  
  352.  
  353.  
  354.     Figure 6/G.722 is a block diagram of the SB-ADPCM decoder. A func-
  355. tional description of each block is given below in ssss 1.5.1 to 1.5.4.
  356.  
  357.  
  358.  
  359. 1.5.1    Demultiplexer
  360.  
  361.  
  362.  
  363.     The demultiplexer (DMUX) decomposes the received 64 kbit/s octet-for-
  364. matted signal, Ir, into two signals, ILr and IH, which form the codeword 
  365. inputs to the lower and higher sub-band ADPCM decoders respectively.
  366.  
  367.  
  368.  
  369. 1.5.2    Lower sub-band ADPCM decoder
  370.  
  371.  
  372.  
  373.     Figure 7/G.722 is a block diagram of the lower sub-band ADPCM 
  374. decoder. This decoder can operate in any of three possible variants 
  375. depending on the received indication of the mode of operation.
  376.  
  377.  
  378.  
  379.     The path which produces the estimate, sL, of the input signal including 
  380. the quantizer adaptation, is identical to the feedback portion of the lower 
  381. sub-band ADPCM encoder described in ss 1.4.2. The reconstructed sig-
  382. nal, rL, is produced by adding to the signal estimate one of three possible 
  383. quantized difference signals, dL,6, dL,5 or dL,4 (= dLt - see note), 
  384. selected according to the received indication of the mode of operation. 
  385. For each indication, Table2/G.722 shows the quantized difference signal 
  386. selected, the inverse adaptive quantizer used and the number of least sig-
  387. nificant bits deleted from the input codeword.
  388.  
  389.  
  390.  
  391. TABLE 2/G.722
  392.  
  393.  
  394.  
  395. Lower sub-band ADPCM decoder variants
  396.  
  397.  
  398.  
  399. +ûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûû
  400. ûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+ 
  401.  
  402. _   Received     _    Quantized     _    Inverse     _   Number of least     _
  403.  
  404. _  indication    _    difference    _    adaptive    _   significant bits    _
  405.  
  406. _  of mode of    _      signal      _    quantizer   _  deleted from input   _
  407.  
  408. _  operation     _     selected     _      used      _     codeword, ILr     _
  409.  
  410. +ûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûû
  411. ûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+
  412.  
  413. _    Mode 1      _       dL,6       _    60-level    _          0            _
  414.  
  415. _    Mode 2      _       dL,5       _    30-level    _          1            _
  416.  
  417. _    Mode 3      _       dL,4       _    15-level    _          2            _
  418.  
  419. +ûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûûûûûûûû+ûûûû
  420. ûûûûûûûûûûûûûûûûûûû+
  421.  
  422.  
  423.  
  424. Note - For clarification purposes, all three inverse quantizers have been 
  425. indicated in the upper portion of Figure 7/G.722. In an optimized imple-
  426. mentation, the signal dLt, produced in the predictor loop, could be substi-
  427. tuted for dL,4.
  428.  
  429.  
  430.  
  431. 1.5.3    Higher sub-band ADPCM decoder
  432.  
  433.  
  434.  
  435.     Figure 8/G.722 is a block diagram of the higher sub-band ADPCM 
  436. decoder. This decoder is identical to the feedback portion of the higher 
  437. sub-band ADPCM encoder described in ss 1.4.3, the output being the 
  438. reconstructed signal, rH.
  439.  
  440.  
  441.  
  442. 1.5.4    Receive QMFs
  443.  
  444.  
  445.  
  446.     The receive QMFs shown in Figure 6/G.722 are two linear-phase non-
  447. recursive digital filters which interpolate the outputs, rL and rH, of the 
  448. lower and higher sub-band ADPCM decoders from 8 kHz to 16 kHz and 
  449. which then produce an output, xout, sampled at 16 kHz which forms the 
  450. input to the receive audio parts.
  451.  
  452.  
  453.  
  454.     Excluding the ADPCM coding processes, the combination of the trans-
  455. mit and the receive QMFs has an impulse response which closely approx-
  456. imates a simple delay whilst, at the same time, the aliasing effects 
  457. associated with the 8 kHz sub-sampling are cancelled.
  458.  
  459. 1.6    Timing requirements
  460.  
  461.  
  462.  
  463.     64 kHz bit timing and 8 kHz octet timing should be provided by the net-
  464. work to the audio decoder.
  465.  
  466.  
  467.  
  468.     For a correct operation of the audio coding system, the precision of the 
  469. 16 kHz sampling frequencies of the A/D and D/A converters must be bet-
  470. ter than + 50.10-6.
  471.  
  472.  
  473.  
  474. 2.    Transmission characteristics
  475.  
  476.  
  477.  
  478. 2.1    Characteristics of the audio ports and the test points
  479.  
  480.  
  481.  
  482.     Figure 2/G.722 indicates the audio input and output ports and the test 
  483. points (A and B). It is for the designer to determine the characteristics of 
  484. the audio ports and the test points (i.e. relative levels, impedances, 
  485. whether balanced or unbalanced). The microphone, pre-amplifier, power 
  486. amplifier and loudspeaker should be chosen with reference to the specifi-
  487. cations of the audio parts: in particular their nominal bandwidth, idle 
  488. noise and distortion.
  489.  
  490.  
  491.  
  492.     It is suggested that input and output impedances should be high and low, 
  493. respectively, for an unbalanced termination whilst for a balanced termi-
  494. nation these impedances should be 600 ohms. However, the audio parts 
  495. should meet all audio parts specifications for their respective input and 
  496. output impedance conditions.
  497.  
  498.  
  499.  
  500. 2.2    Overload point
  501.  
  502.  
  503.  
  504.     The overload point for the analogue-to-digital and digital-to-analogue 
  505. converters should be + 9 dBmO + 0.3 dB. This assumes the same nomi-
  506. nal speech level (see Recommendation G.232) as for 64 kbit/s PCM but 
  507. with a wider margin for the maximum signal level which is likely to be 
  508. necessary with conference arrangements. The measurement method of 
  509. the overload point is under study.
  510.  
  511.  
  512.  
  513. 2.3    Nominal reference frequency
  514.  
  515.  
  516.  
  517.     Where a nominal reference frequency of 1 000 Hz is indicated below, the 
  518. actual frequency should be chosen equal to 1 020 Hz. The frequency tol-
  519. erance should be +2 to -7 Hz.
  520.  
  521.  
  522.  
  523. 2.4    Transmission characteristics of the 64 kbit/s (7 kHz) audio codec
  524.  
  525.  
  526.  
  527.     The values and limits specified below should be met with a 64 kbit/s 
  528. (7kHz) audio encoder and decoder connected back-to-back. For practical 
  529. reasons, the measurements may be performed in a looped configuration 
  530. as shown in Figure9a/G.722. However, such a looped configuration is 
  531. only intended to simulate an actual situation where the encoder and 
  532. decoder are located at the two ends of a connection.
  533.  
  534.  
  535.  
  536.     These limits apply to operation in Mode 1.
  537.  
  538.  
  539.  
  540. 2.4.1    Nominal bandwidth
  541.  
  542.  
  543.  
  544.     The nominal 3 dB bandwidth is 50 to 7 000 Hz.
  545.  
  546.  
  547.  
  548. 2.4.2    Attenuation/frequency distortion
  549.  
  550.  
  551.  
  552.     The variation with frequency of the attenuation should satisfy the limits 
  553. shown in the mask of Figure 10/G.722. The nominal reference frequency 
  554. is 1 000 Hz and the test level is -10 dBmO.
  555.  
  556.  
  557.  
  558. 2.4.3    Absolute group delay
  559.  
  560.  
  561.  
  562.     The absolute group delay, defined as the minimum group delay for a sin-
  563. ewave signal between 50 and 7 000 Hz, should not exceed 4 ms. The test 
  564. level is -10 dBmO.
  565.  
  566.  
  567.  
  568. 2.4.4    Idle noise
  569.  
  570.  
  571.  
  572.     The unweighted noise power measured in the frequency range 50 to 
  573. 7000Hz with no signal at the input port (test point A) should not exceed 
  574. -66dBmO. When measured in the frequency range 50 Hz to 20 kHz the 
  575. unweighted noise power should not exceed -60 dBmO.
  576.  
  577.  
  578.  
  579. 2.4.5    Single frequency noise
  580.  
  581.  
  582.  
  583.     The level of any single frequency (in particular 8 000 Hz, the sampling 
  584. frequency and its multiples), measured selectively with no signal at the 
  585. input port (test point A) should not exceed -70 dBmO.
  586.  
  587.  
  588.  
  589. 2.4.6    Signal-to-total distortion ratio
  590.  
  591.  
  592.  
  593.     Under study.
  594.  
  595.  
  596.  
  597. 2.5    Transmission characteristics of the audio parts
  598.  
  599.  
  600.  
  601.     When the measurements indicated below for the audio parts are from 
  602. audio-to-audio, a looped configuration as shown in Figure 9b/G.722 
  603. should be used. The audio parts should also meet the specifications of ss 
  604. 2.4 with the measurement configuration of Figure 9b/G.722.
  605.  
  606.  
  607.  
  608. 2.5.1    Attenuation/frequency response of the input anti-aliasing filter
  609.  
  610.  
  611.  
  612.     The in-band and out-of-band attenuation/frequency response of the input 
  613. anti-aliasing filter should satisfy the limits of the mask shown in 
  614. Figure11/G.722. The nominal reference frequency is 1 000 Hz and the 
  615. test level for the in-band characteristic is -10 dBmO. Appropriate mea-
  616. surements should be made to check the out-of-band characteristic taking 
  617. into account the aliasing due to the 16 kHz sampling.
  618.  
  619.  
  620.  
  621. 2.5.2    Attenuation/frequency response of the output reconstructing filter
  622.  
  623.  
  624.  
  625.     The in-band and out-of-band attenuation/frequency response of the out-
  626. put reconstructing filter should satisfy the limits of the mask shown in 
  627. Figure 12/G.722. The nominal reference frequency is 1 000 Hz and the 
  628. test level for the in-band characteristic is -10 dBmO. Appropriate mea-
  629. surements should be made to check the out-of-band characteristic taking 
  630. into account the aliasing due to the 16 kHz sampling. The mask of Figure 
  631. 12/G.722 is valid for the whole of the receive audio part including any 
  632. pulse amplitude modulation distortion and x/sin x correction.
  633.  
  634.  
  635.  
  636. 2.5.3    Group delay distortion with frequency
  637.  
  638.  
  639.  
  640.     The group delay distortion, taking the minimum value of group delay as a 
  641. reference, should satisfy the limits of the mask shown in Figure 13/
  642. G.722.
  643.  
  644. 2.5.4    Idle noise for the receive audio part
  645.  
  646.  
  647.  
  648.     The unweighted noise power of the receive audio part measured in the 
  649. frequency range 50 to 7 000 Hz with a 14-bit all-zero signal at its input 
  650. should not exceed -75 dBmO.
  651.  
  652.  
  653.  
  654. 2.5.5    Signal-to-total distortion ratio as a function of input level
  655.  
  656.  
  657.  
  658.     With a sine wave signal at a frequency excluding simple harmonic rela-
  659. tionships with the 16 kHz sampling frequency, applied to test point A, the 
  660. ratio of signal-to-total distortion power as a function of input level mea-
  661. sured unweighted in the frequency range 50 to 7 000 Hz at test point B, 
  662. should satisfy the limits of the mask shown in Figure 14/G.722. Two 
  663. measurements should be performed, one at a frequency of about 1 kHz 
  664. and the other at a frequency of about 6 kHz.
  665.  
  666.  
  667.  
  668. 2.5.6    Signal-to-total distortion ratio as a function of frequency
  669.  
  670.  
  671.  
  672.     With a sine wave signal at a level of -10 dBmO applied to test point A,the 
  673. ratio of signal-to-total distortion power as a function of frequency mea-
  674. sured unweighted in the frequency range 50 to 7 000 Hz at test point B 
  675. should satisfy the limits of the mask shown in Figure 15/G.722.
  676.  
  677.  
  678.  
  679. 2.5.7    Variation of gain with input level
  680.  
  681.  
  682.  
  683.     With a sine wave signal at the nominal reference frequency of 1 000 Hz, 
  684. but excluding the sub-multiple of the 16 kHz sampling frequency, applied 
  685. to test point A, the gain variation as a function of input level relative to 
  686. the gain at an input level of -10 dBmO measured selectively at test point 
  687. B, should satisfy the limits of the mask shown in Figure 16/G.722.
  688.  
  689.  
  690.  
  691. 2.5.8    Intermodulation
  692.  
  693.  
  694.  
  695.     Under study.
  696.  
  697.  
  698.  
  699. 2.5.9    Go/return crosstalk
  700.  
  701.  
  702.  
  703.     The crosstalk from the transmit direction to the receive direction should 
  704. be such that, with a sine wave signal at any frequency in the range 50 to 7 
  705. 000 Hz and at a level of +6 dBmO applied to test point A, the crosstalk 
  706. level measured selectively at test point B should not exceed -64 dBmO. 
  707. The measurement should be made with a 14-bit all-zero digital signal at 
  708. the input to the receive audio part.
  709.  
  710.  
  711.  
  712.     The crosstalk from the receive direction to the transmit direction should 
  713. be such that, with a digitally simulated sine wave signal at any frequency 
  714. in the range of 50 to 7 000 Hz and a level of +6 dBmO applied to the 
  715. input of the receive audio part, the crosstalk level measured selectively 
  716. and with the measurement made digitally at the output of the transmit 
  717. audio part should not exceed -64 dBmO. The measurement should be 
  718. made with no signal at test point A, but with the test point correctly ter-
  719. minated.
  720.  
  721.  
  722.  
  723. 2.6    Transcoding to and from 64 kbit/s PCM
  724.  
  725.  
  726.  
  727.     For compatibility reasons with 64 kbit/s PCM, transcoding between 
  728. 64kbit/s (7 kHz) audio coding and 64 kbit/s PCM should take account of 
  729. the relevant specifications of Recommendations G.712, G.713 and 
  730. G.714. When the audio signal is to be heard through a loudspeaker, more 
  731. stringent specifications may be necessary. Further information may be 
  732. found in Appendix 1.
  733.  
  734. 3.    SB-ADPCM encoder principles
  735.  
  736.  
  737.  
  738.     A block diagram of the SB-ADPCM encoder is given in Figure 3/G.722. 
  739. Block diagrams of the lower and higher sub-band ADPCM encoders are 
  740. given respectively in Figures 4/G.722 and 5/G.722.
  741.  
  742.  
  743.  
  744.     Main variables used for the descriptions in ssss 3 and 4 are summarized 
  745. in Table 3/G.722. In these descriptions, index (j) indicates a value corre-
  746. sponding to the current 16 kHz sampling interval, index (j-l) indicates a 
  747. value corresponding to the previous 16 kHz sampling interval, index (n) 
  748. indicates a value corresponding to the current 8 kHz sampling interval, 
  749. and index (n-l) indicates a value corresponding to the previous 8 kHz 
  750. sampling interval. Indices are not used for internal variables, i.e. those 
  751. employed only within individual computational blocks.
  752.  
  753.  
  754.  
  755. 3.1    Transmit QMF
  756.  
  757.  
  758.  
  759.     A 24-coefficient QMF is used to compute the lower and higher sub-band 
  760. signal components. The QMF coefficient values, hi, are given in Table 4/
  761. G.722.
  762.  
  763.  
  764.  
  765.     The output variables, xL(n) and xH(n), are computed in the following 
  766. way:
  767.  
  768.  
  769.  
  770.     xL(n) = xA + xB                                               (1)
  771.  
  772.  
  773.  
  774.          xH(n) = xA - xB                                               (2)
  775.  
  776.  
  777.  
  778. where
  779.  
  780.               11
  781.  
  782.     xA =  S h2i.xin(j - 2i)                                       (3)
  783.  
  784.               i=0
  785.  
  786.  
  787.  
  788.               11
  789.  
  790.     xB =  S h2i+1.xin(j - 2i - 1)                                 (4)
  791.  
  792.               i=0
  793.  
  794.  
  795.  
  796. 3.2    Difference signal computation
  797.  
  798.  
  799.  
  800.     The difference signal, eL(n) and eH(n), are computed by subtracting pre-
  801. dicted values, sL(n) and sH(n), from the lower and higher sub-band input 
  802. values, xL(n) and xH(n):
  803.  
  804.  
  805.  
  806.     eL(n) = xL(n) - sL(n)                                         (5)
  807.  
  808.  
  809.  
  810.     eH(n) = xH(n) - sH(n)                                         (6)
  811.  
  812. TABLE 3/G.722
  813.  
  814.  
  815.  
  816. Variables used in the SB-ADPCM encoder and decoder descriptions
  817.  
  818.  
  819.  
  820.  
  821.  
  822.  
  823.  
  824.  
  825.  
  826.  
  827.  
  828.  
  829.  
  830.  
  831.  
  832.  
  833.  
  834.  
  835.  
  836.  
  837.  
  838.  
  839.  
  840.  
  841.  
  842.  
  843.  
  844.  
  845.  
  846.  
  847.  
  848.  
  849.  
  850.  
  851.  
  852.  
  853.  
  854.  
  855.  
  856.  
  857.  
  858.  
  859.  
  860.  
  861.  
  862.  
  863.  
  864.  
  865.  
  866.  
  867.  
  868.  
  869.  
  870.  
  871.  
  872.  
  873.  
  874.  
  875.  
  876.  
  877.  
  878.  
  879.  
  880.  
  881.  
  882.  
  883.  
  884.  
  885.  
  886.  
  887.  
  888.  
  889.  
  890.  
  891.  
  892.  
  893.  
  894.  
  895.  
  896.  
  897.  
  898.  
  899.  
  900. Note - Variables used exclusively within one section are not listed. Sub-
  901. scripts L and H refer to lower sub-band and higher sub-band values. Sub-
  902. script Lt denotes values generated from the truncated 4-bit codeword as 
  903. opposed to the nontruncated 6-bit (encoder) or 6-/5-/ or 4-bit (decoder) 
  904. codewords.
  905.  
  906.  
  907.  
  908. TABLE 4/G.722
  909.  
  910.  
  911.  
  912. Transmit and receive QMF coefficient values
  913.  
  914.  
  915.  
  916.  
  917.  
  918.  
  919.  
  920.  
  921.  
  922.  
  923.  
  924.  
  925.  
  926.  
  927.  
  928.  
  929.  
  930.  
  931.  
  932.  
  933.  
  934.  
  935.  
  936.  
  937.  
  938.  
  939.  
  940.  
  941.  
  942.  
  943.  
  944.  
  945.  
  946.  
  947.  
  948.  
  949.  
  950.  
  951.  
  952. 3.3    Adaptive quantizer
  953.  
  954.  
  955.  
  956.     The difference signals, eL(n) and eH(n), are quantized to 6 and 2 bits for 
  957. the lower and higher sub-bands respectively. Tables 5/G.722 and 6/G.722 
  958. give the decision levels and the output codes for the 6- and 2-bit quantiz-
  959. ers respectively. In these tables, only the positive decision levels are indi-
  960. cated, the negative levels can be determined by symmetry. mL and mH 
  961. are indices for the quantizer intervals. The interval boundaries, LL6, 
  962. LU6, HL and HU, are scaled by computed scale factors, _L(n) and _H(n) 
  963. (see ss 3.5). Indices, mL and mH, are then determined to satisfy the fol-
  964. lowing:
  965.  
  966.  
  967.  
  968.     LL6(mL)._L(n) _ eL(n) < LU6(mL)._L(n)                      (7)
  969.  
  970.  
  971.  
  972.     HL(mH)._H(n) _ eH(n) < HU(mH)._H(n)                        (8)
  973.  
  974.  
  975.  
  976. for the lower and higher sub-bands respectively.
  977.  
  978.  
  979.  
  980.     The output codes, ILN and IHN, represent negative intervals, whilst the 
  981. output codes, ILP and IHP, represent positive intervals. The output codes, 
  982. IL(n) and IH(n), are then given by:
  983.  
  984.  
  985.  
  986.                    + ILP(mL) , if eL (n) _ 0
  987.  
  988.     IL (n) =  +                                                (9)
  989.  
  990.                    + ILN(mL) , if eL (n) < 0
  991.  
  992.                     
  993.  
  994.  
  995.  
  996.               + IHP(mH) , if eH (n) _ 0
  997.  
  998.          IH (n) =  +                                                (10)
  999.  
  1000.                    + IHN(mH) , if eH (n) < 0
  1001.  
  1002.                     
  1003.  
  1004.  
  1005.  
  1006.  
  1007.  
  1008. for the lower and higher sub-bands respectively.
  1009.  
  1010. 3.4    Inverse adaptive quantizers
  1011.  
  1012.  
  1013.  
  1014. 3.4.1    Inverse adaptive quantizer in the lower sub-band ADPCM encoder
  1015.  
  1016.  
  1017.  
  1018.     The lower sub-band output code, IL(n), is truncated by two bits to pro-
  1019. duce ILt(n). The 4-bit codeword, ILt(n), is converted to the truncated 
  1020. quantized difference signal, dLt(n), using the QL4-1 output values of 
  1021. Table7/G.722, and scaled by the scale factor, _L(n):
  1022.  
  1023.  
  1024.  
  1025.     dLt(n) = QL4-1(ILt(n))._L(n).sgn(ILt(n))                   (11)
  1026.  
  1027.  
  1028.  
  1029. where sgn (ILt(n)) is derived from the sign of eL(n) defined in equation 
  1030. 9.
  1031.  
  1032.  
  1033.  
  1034.     There is a unique mapping, shown in Table 7/G.722, between four adja-
  1035. cent 6-bit quantizer intervals and the QL4-1 output values. QL4-1(ILt(n)) 
  1036. is determined in two steps: first determination of the quantizer interval 
  1037. index, mL, corresponding to IL(n) from Table 5/G.722, and then determi-
  1038. nation of
  1039.  
  1040. QL4-1(mL) by reference to Table 7/G.722.
  1041.  
  1042.  
  1043.  
  1044. 3.4.2    Inverse adaptive quantizer in the higher sub-band ADPCM encoder
  1045.  
  1046.  
  1047.  
  1048.     The higher sub-band output code, IH(n) is converted to the quantized dif-
  1049. ference signal, dH(n), using the Q2-1 output values of Table 8/G.722 and
  1050.  
  1051. scaled by the scale factor, _H(n):
  1052.  
  1053.  
  1054.  
  1055.     dH(n) = Q2-1(IH(n))._H(n).sgn(IH(n))                       (12)
  1056.  
  1057. TABLE 5/G.722
  1058.  
  1059.  
  1060.  
  1061. Decision levels and output codes for the 6-bit lower sub-band quantizer
  1062.  
  1063.  
  1064.  
  1065.  
  1066.  
  1067.  
  1068.  
  1069.  
  1070.  
  1071.  
  1072.  
  1073.  
  1074.  
  1075.  
  1076.  
  1077.  
  1078.  
  1079.  
  1080.  
  1081.  
  1082.  
  1083.  
  1084.  
  1085.  
  1086.  
  1087.  
  1088.  
  1089.  
  1090.  
  1091.  
  1092.  
  1093.  
  1094.  
  1095.  
  1096.  
  1097.  
  1098.  
  1099.  
  1100.  
  1101.  
  1102.  
  1103.  
  1104.  
  1105.  
  1106.  
  1107.  
  1108.  
  1109.  
  1110.  
  1111.  
  1112.  
  1113.  
  1114.  
  1115.  
  1116.  
  1117.  
  1118.  
  1119.  
  1120.  
  1121.  
  1122.  
  1123.  
  1124.  
  1125.  
  1126.  
  1127.  
  1128.  
  1129.  
  1130.  
  1131.  
  1132.  
  1133.  
  1134.  
  1135.  
  1136.  
  1137.  
  1138.  
  1139. Note - If a transmitted codeword for the lower sub-band signal has been 
  1140. transformed, due to transmission errors to one of the four suppressed 
  1141. codewords "0000XX", the received code word is set at "111111".
  1142.  
  1143.  
  1144.  
  1145. TABLE 6/G.722
  1146.  
  1147.  
  1148.  
  1149. Decision levels and output codes for the 2-bit higher sub-band quantizer
  1150.  
  1151.                                 
  1152.  
  1153.                 +ûûûû+ûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+ûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+
  1154.  
  1155.                 _ mH _    HL   _    HH    _  IHN   _   IHP    _
  1156.  
  1157.                 +ûûûû+ûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+ûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+
  1158.  
  1159.                 _ 1  _    0    _ 1.10156  _  01    _   11     _
  1160.  
  1161.                 _    _         _          _        _          _
  1162.  
  1163.                 _ 2  _ 1.10156 _    _     _  00    _   10     _
  1164.  
  1165.                 +ûûûû+ûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+ûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+
  1166.  
  1167. TABLE 7/G.722
  1168.  
  1169.  
  1170.  
  1171. Output values and multipliers for 6, 5 and 4-bit lower sub-
  1172. band                                 inverse quantizers
  1173.  
  1174.  
  1175.  
  1176.  
  1177.  
  1178.  
  1179.  
  1180.  
  1181.  
  1182.  
  1183.  
  1184.  
  1185.  
  1186.  
  1187.  
  1188.  
  1189.  
  1190.  
  1191.  
  1192.  
  1193.  
  1194.  
  1195.  
  1196.  
  1197.  
  1198.  
  1199.  
  1200.  
  1201.  
  1202.  
  1203.  
  1204.  
  1205.  
  1206.  
  1207.  
  1208.  
  1209.  
  1210.  
  1211.  
  1212.  
  1213.  
  1214.  
  1215.  
  1216.  
  1217.  
  1218.  
  1219.  
  1220.  
  1221.  
  1222.  
  1223.  
  1224.  
  1225.  
  1226.  
  1227.  
  1228.  
  1229.  
  1230.  
  1231.  
  1232.  
  1233.  
  1234.  
  1235.  
  1236.  
  1237.  
  1238.  
  1239.  
  1240.  
  1241.  
  1242.  
  1243.  
  1244.  
  1245.  
  1246.  
  1247.  
  1248.  
  1249.  
  1250.  
  1251.  
  1252. TABLE 8/G.722
  1253.  
  1254.  
  1255.  
  1256. Output values and multipliers for the 2-bit higher sub-band quantizer
  1257.  
  1258.  
  1259.  
  1260.                           +ûûûûû+ûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+
  1261.  
  1262.                           _ mH  _   Q2-1    _    WH    _
  1263.  
  1264.                           +ûûûûû+ûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+
  1265.  
  1266.                           _ 1   _  0.39453  _ -0.10449 _
  1267.  
  1268.                           _     _           _          _
  1269.  
  1270.                           _ 2   _  1.80859  _  0.38965 _
  1271.  
  1272.                           +ûûûûû+ûûûûûûûûûûû+ûûûûûûûûûû+
  1273.  
  1274. where sgn (IH(n)) is derived from the sign of eH(n) defined in equaltion 
  1275. (10), and where Q2-1(IH(n)) is determined in two steps: first determine 
  1276. the quantizer interval index, mH, corresponding to IH(n) from Table 6/
  1277. G.722 and then determine Q2-1(mH) by reference to Table 8/G.722.
  1278.  
  1279.  
  1280.  
  1281. 3.5    Quantizer adaptation
  1282.  
  1283.  
  1284.  
  1285.     This block defines _L(n) and _H(n), the scaling factors for the lower and 
  1286. higher sub-band quantizers. The scaling factors are updated in the log 
  1287. domain and subsequently converted to a linear representation. For the 
  1288. lower sub- band, the input is ILt(n), the codeword truncated to preserve 
  1289. the four most significant bits. For the higher sub-band, the 2-bit quantizer 
  1290. output, IH(n), is used directly.
  1291.  
  1292.  
  1293.  
  1294.     Firstly the log scaling factors, _L(n) and _H(n), are updated as follows:
  1295.  
  1296.  
  1297.  
  1298.  
  1299.  
  1300.           L(n) = B. L(n-1)≈WL(ILt(n-1))                              (13)
  1301.  
  1302.  
  1303.  
  1304.           H(n) = B. H(n-1)≈WH(IH(n-1))                               (14)
  1305.  
  1306.  
  1307.  
  1308.  
  1309.  
  1310. where WL(.) and Wy(.) are logarithmic scaling factor multipliers given in 
  1311. Tables7/G.722 and 8/G.722, and B is a leakage constant equal to 127/
  1312. 128.
  1313.  
  1314.  
  1315.  
  1316.     Then the log scaling factors are limited, according to:
  1317.  
  1318.  
  1319.  
  1320.  
  1321.  
  1322.          0 _  L(n) _ 9                                               (15)
  1323.  
  1324.  
  1325.  
  1326.          0 _  H(n) _ 11                                              (16)
  1327.  
  1328.  
  1329.  
  1330.  
  1331.  
  1332.     Finally, the linear scaling factors are computed from the log scaling fac-
  1333. tors, using an approximation of the inverse log2 function:
  1334.  
  1335.  
  1336.  
  1337.  
  1338.  
  1339.          _L(n) = 2( L(n)≈2)_min                                      (17)
  1340.  
  1341.  
  1342.  
  1343.          _H(n) = 2 H(n)_min                                          (18)
  1344.  
  1345.  
  1346.  
  1347.  
  1348.  
  1349. where _min is equal to half the quantizer step size of the 14 bit analogue-
  1350. to-digital converter.
  1351.  
  1352.  
  1353.  
  1354. 3.6    Adaptive prediction
  1355.  
  1356.  
  1357.  
  1358. 3.6.1    Predicted value computations
  1359.  
  1360.  
  1361.  
  1362.     The adaptive predictors compute predicted signal values, sL(n) and 
  1363. sH(n), for the lower and higher sub-bands respectively.
  1364.  
  1365.  
  1366.  
  1367.     Each adaptive predictor comprises two sections: a second-order section 
  1368. that models poles, and a sixth-order section that models zeroes in the 
  1369. input signal.
  1370.  
  1371.  
  1372.  
  1373.     The second order pole sections (coefficients aL,i and aH,i) use the quan-
  1374. tized reconstructed signals, rLt(n) and rH(n), for prediction. The sixth 
  1375. order zero sections (coefficients bL,i and bH,i) use the quantized differ-
  1376. ence signals, dLt(n) and dH(n). The zero-based predicted signals, sLz(n) 
  1377. and sHz(n), are also employed to compute partially reconstructed signals 
  1378. as described in ss3.6.2.
  1379.  
  1380.  
  1381.  
  1382.  
  1383.  
  1384.  
  1385.  
  1386.  
  1387.  
  1388.  
  1389.  
  1390.  
  1391.  
  1392.  
  1393.  
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.  
  1398.  
  1399.  
  1400.  
  1401.  
  1402.  
  1403.  
  1404.  
  1405.  
  1406.  
  1407.  
  1408.  
  1409.  
  1410.  
  1411.  
  1412.  
  1413.  
  1414.  
  1415.  
  1416.  
  1417.  
  1418.  
  1419.  
  1420.  
  1421.  
  1422.  
  1423.  
  1424.  
  1425.  
  1426.  
  1427.  
  1428.  
  1429.  
  1430.  
  1431.  
  1432.  
  1433.  
  1434.  
  1435.  
  1436.  
  1437.  
  1438.  
  1439.  
  1440.  
  1441.  
  1442.  
  1443.  
  1444.  
  1445.  
  1446.  
  1447.  
  1448.  
  1449.  
  1450.  
  1451.  
  1452.  
  1453.  
  1454.  
  1455.  
  1456. 4.    SB-ADPCM decoder principles
  1457.  
  1458.  
  1459.  
  1460.     A block diagram of the SB-ADPCM decoder is given in Figure 6/G.722 
  1461. and block diagrams of the lower and higher sub-band ADPCM decoders 
  1462. are given respectively in Figures 7/G.722 and 8/G.722.
  1463.  
  1464.  
  1465.  
  1466.     The input to the lower sub-band ADPCM decoder, ILr, may differ from 
  1467. IL even in the absence of transmission errors, in that one or two least sig-
  1468. nificant bits may have been replaced by data.
  1469.  
  1470.  
  1471.  
  1472. 4.1    Inverse adaptive quantizer
  1473.  
  1474.  
  1475.  
  1476. 4.1.1    Inverse adaptive quantizer selection for the lower sub-band 
  1477. ADPCM     decoder
  1478.  
  1479.  
  1480.  
  1481.     According to the received indication of the mode of operation the number 
  1482. of least significant bits which should be truncated from the input code-
  1483. word ILr, and the choice of the inverse adaptive quantizer are deter-
  1484. mined, as shown in Table 2/G.722.
  1485.  
  1486.  
  1487.  
  1488.     For operation in mode 1, the 6-bit codeword, ILr(n), is converted to the 
  1489. quantized difference, dL(n), according to QL6-1 output values of 
  1490. Table7/G.722, and scaled by the scale factor, _L(n):
  1491.  
  1492.  
  1493.  
  1494.     dL(n) = QL6-1(ILr(n))._L(n).sgn (ILr(n))                        (39)
  1495.  
  1496.  
  1497.  
  1498. where sgn (ILr(n)) is derived from the sign of IL(n) defined in equation 
  1499. (9).
  1500.  
  1501.  
  1502.  
  1503.     Similarly, for operations in mode 2 or mode 3, the truncated codeword 
  1504. (by one or two bits) is converted to the quantized difference signal, 
  1505. dL(n), according to QL5-1 or QL4-1 output values of Table 7/G.722 
  1506. respectively.
  1507.  
  1508.  
  1509.  
  1510.     There are unique mappings, shown in Table 7/G.722, between two or 
  1511. four adjacent 6-bit quantizer intervals and the QL5-1 or QL4-1 output 
  1512. values respectively.
  1513.  
  1514.  
  1515.  
  1516.     In the computations above, the output values are determined in two steps: 
  1517. first determination of the quantizer interval index, mL, corresponding to 
  1518. ILr(n) from Table 5/G.722, and then determination of the output values 
  1519. corresponding to mL by reference to Table 7/G.722.
  1520.  
  1521.  
  1522.  
  1523.     The inverse adaptive quantizer, used for the computation of the predicted 
  1524. value and for adaptation of the quantizer and predictor, is described in ss 
  1525. 3.4.1, but with IL(n) replaced by ILr(n).
  1526.  
  1527.  
  1528.  
  1529. 4.1.2    Inverse adaptive quantizer for the higher sub-band ADPCM decoder
  1530.  
  1531.  
  1532.  
  1533.     See ss 3.4.2.
  1534.  
  1535.  
  1536.  
  1537. 4.2    Quantizer adaptation
  1538.  
  1539.  
  1540.  
  1541.     See ss 3.5.
  1542.  
  1543.  
  1544.  
  1545. 4.3    Adaptive prediction
  1546.  
  1547.  
  1548.  
  1549. 4.3.1    Predicted value computation
  1550.  
  1551.  
  1552.  
  1553.     See ss 3.6.1.
  1554.  
  1555.  
  1556.  
  1557. 4.3.2    Reconstructed signal computation
  1558.  
  1559.  
  1560.  
  1561.     See ss 3.6.2.
  1562.  
  1563.  
  1564.  
  1565.     The output reconstructed signal for the lower sub-band ADPCM decoder, 
  1566. rL(n), is computed from the quantized difference signal, dL(n), as fol-
  1567. lows:
  1568.  
  1569.  
  1570.  
  1571.     rL(n) = SL(n) + dL(n)                                       (40)
  1572.  
  1573.  
  1574.  
  1575. 4.3.3    Pole section adaptation
  1576.  
  1577.  
  1578.  
  1579.     See ss 3.6.3.
  1580.  
  1581.  
  1582.  
  1583. 4.3.4    Zero section adaptation
  1584.  
  1585.  
  1586.  
  1587.     See ss 3.6.4.
  1588.  
  1589.  
  1590.  
  1591. 4.4    Receive QMF
  1592.  
  1593.  
  1594.  
  1595.     A 24-coefficient QMF is used to reconstruct the output signal, xout(j), 
  1596. from the reconstructed lower and higher sub-band signals, rL(n) and 
  1597. rH(n). The QMF coefficient values, hi, are the same as those used in the 
  1598. transmit QMF and are given in Table 4/G.722.
  1599.  
  1600.  
  1601.  
  1602.     The output signals, xout(j) and xout(j+1), are computed in the following 
  1603. way:
  1604.  
  1605.  
  1606.  
  1607.  
  1608.  
  1609.                                                                      (41)
  1610.  
  1611.  
  1612.  
  1613.  
  1614.  
  1615.  
  1616.  
  1617.                                                                      (42)
  1618.  
  1619.  
  1620.  
  1621.  
  1622.  
  1623.  
  1624.  
  1625.  
  1626.  
  1627.                                                                      (43)
  1628.  
  1629.  
  1630.  
  1631.  
  1632.  
  1633.                                                                      (44)
  1634.  
  1635.  
  1636.  
  1637.  
  1638.  
  1639.  
  1640.  
  1641.  
  1642.  
  1643.  
  1644.  
  1645.  
  1646.  
  1647.  
  1648.  
  1649.  
  1650.  
  1651.  
  1652.  
  1653.  
  1654.  
  1655.  
  1656.  
  1657.  
  1658.  
  1659.  
  1660.  
  1661.  
  1662.  
  1663.  
  1664.  
  1665.  
  1666.  
  1667.  
  1668.  
  1669.  
  1670.  
  1671.  
  1672.  
  1673.  
  1674.  
  1675.  
  1676.  
  1677.  
  1678.  
  1679.  
  1680.  
  1681.  
  1682.  
  1683.  
  1684.  
  1685.  
  1686.  
  1687.  
  1688.  
  1689.  
  1690.  
  1691.  
  1692.  
  1693.  
  1694.  
  1695.  
  1696.  
  1697.  
  1698.  
  1699.  
  1700.  
  1701.  
  1702.  
  1703.  
  1704.  
  1705.  
  1706.  
  1707.  
  1708.  
  1709.  
  1710.  
  1711.  
  1712.  
  1713.  
  1714.  
  1715.  
  1716.  
  1717.  
  1718.  
  1719.  
  1720.  
  1721.  
  1722.  
  1723.  
  1724.  
  1725.  
  1726.  
  1727.  
  1728.  
  1729.  
  1730.  
  1731.  
  1732.  
  1733.  
  1734.  
  1735.  
  1736.  
  1737.  
  1738.  
  1739.  
  1740.  
  1741.  
  1742.  
  1743.  
  1744.  
  1745.  
  1746.  
  1747.  
  1748.  
  1749.  
  1750.  
  1751.  
  1752.  
  1753.  
  1754.  
  1755.  
  1756.  
  1757.  
  1758.  
  1759.  
  1760.  
  1761.  
  1762.  
  1763.  
  1764.  
  1765.  
  1766.  
  1767.  
  1768.  
  1769.  
  1770.  
  1771.  
  1772.  
  1773.  
  1774.  
  1775.  
  1776.  
  1777.  
  1778.  
  1779.  
  1780.  
  1781.  
  1782.  
  1783.  
  1784.  
  1785.  
  1786.  
  1787.  
  1788.  
  1789.  
  1790.  
  1791.  
  1792.  
  1793.  
  1794.  
  1795.  
  1796.  
  1797.  
  1798.  
  1799.  
  1800.  
  1801.  
  1802.  
  1803.  
  1804.  
  1805.  
  1806.  
  1807.  
  1808.  
  1809.  
  1810.  
  1811.  
  1812.  
  1813.  
  1814.  
  1815.  
  1816.  
  1817.  
  1818.  
  1819.  
  1820.  
  1821.  
  1822.  
  1823.  
  1824.  
  1825.  
  1826.  
  1827.  
  1828.  
  1829.  
  1830.  
  1831.  
  1832.  
  1833.  
  1834.  
  1835.  
  1836.  
  1837.  
  1838.  
  1839.  
  1840.  
  1841. Attenuation/frequency response of the input
  1842.  
  1843. antialiasing filter
  1844.  
  1845.  
  1846.  
  1847.  
  1848.  
  1849.  
  1850.  
  1851. Attenuation/frequency response of the output
  1852.  
  1853. reconstructing filter (including x/sinx correction)
  1854.  
  1855.  
  1856.  
  1857.  
  1858.  
  1859.  
  1860.  
  1861.  
  1862.  
  1863.  
  1864.  
  1865.  
  1866.  
  1867.  
  1868.  
  1869.  
  1870.  
  1871.  
  1872.  
  1873.  
  1874.  
  1875.  
  1876.  
  1877.  
  1878.  
  1879.  
  1880.  
  1881.  
  1882.  
  1883.  
  1884.  
  1885.  
  1886.  
  1887.  
  1888.  
  1889.  
  1890.  
  1891.  
  1892.  
  1893.  
  1894.  
  1895.  
  1896.  
  1897.  
  1898.  
  1899.  
  1900.  
  1901.  
  1902.  
  1903.  
  1904.  
  1905.  
  1906.  
  1907.  
  1908.  
  1909.  
  1910.  
  1911.  
  1912.  
  1913.  
  1914.  
  1915.  
  1916.  
  1917. Signal-to-total distortion ratio as a 
  1918.  
  1919. function of frequency
  1920.  
  1921.  
  1922.  
  1923.  
  1924.  
  1925.  
  1926.  
  1927.  
  1928.  
  1929. 5.    Computational details for QMF
  1930.  
  1931.  
  1932.  
  1933. 5.1    Input and output signals
  1934.  
  1935.  
  1936.  
  1937.     Table 9/G.722 defines the input and output signals for the transmit and 
  1938. receive QMF. All input and output signals have 16-bit word-lengths, 
  1939. which are limited to a range of -16384 to 16383 in 2's complement nota-
  1940. tion. Note that the most significant magnitude bit of the A/D output and 
  1941. the D/A input appears at the third bit location in XIN and XOUT, respec-
  1942. tively.
  1943.  
  1944.  
  1945.  
  1946. 5.2    Description of variables and detailed specification of sub-blocks
  1947.  
  1948.  
  1949.  
  1950.     This section contains a detailed expansion of the transmit and receive 
  1951. QMF. The expansions are illustrated in Figures 17/G.722 and 18/G.722 
  1952. with the internal variables given in Table 10/G.722, and the QMF coeffi-
  1953. cients given in Table 11/G.722. The word-lengths of the internal vari-
  1954. ables, XA, XB and WD, must be equal to or greater than 24 bits (see 
  1955. Note 1). The other internal variables have a minimum of 16 bit word-
  1956. lengths. A brief functional description and the full specification is given 
  1957. for each sub-block.
  1958.  
  1959.  
  1960.  
  1961.     The notations used in the block descriptions are as follows:
  1962.  
  1963.  
  1964.  
  1965.     >>n    denotes an n-bit arithmetic shift right operation (sign         
  1966. extension),
  1967.  
  1968.  
  1969.  
  1970.     +    denotes arithmetic addition with saturation control which         
  1971. forces the result to minimum or maximum representable value         in 
  1972. case of underflow or overflow, respectively,
  1973.  
  1974.  
  1975.  
  1976.     -    denotes arithmetic subtraction with saturation control which         
  1977. forces the result to minimum or maximum representable value         in 
  1978. case of underflow or overflow, respectively.
  1979.  
  1980.  
  1981.  
  1982.     *    denotes arithmetic multiplication which can be performed with         
  1983. either truncation or rounding,
  1984.  
  1985.  
  1986.  
  1987.     <    denotes the "less than" condition as x < y; x is less than y, 
  1988.  
  1989.     >    denotes the "greater than" condition, as x > y; x is greater         than 
  1990. y,
  1991.  
  1992.  
  1993.  
  1994.     =     denotes the substitution of right-hand variable for left-hand         
  1995. one.
  1996.  
  1997.  
  1998.  
  1999. Note 1 - Some freedom is offered for the implementation of the accumu-
  2000. lation process in the QMF: the word-lengths of the internal variables can 
  2001. be equal to or greater than 24 bits, and the arithmetic multiplications can 
  2002. be performed with either truncation or rounding. It allows a simplified 
  2003. implementation on various types of processors. The counterpart is that it 
  2004. excludes the use of digital test sequence for the test of the QMF.
  2005.