Tölvumál - 01.05.2000, Side 21

ÞriÖja kynslóðin
styrk án þess að gefa þurfi eftir varðandi
villulíkindi í viðtöku.
Við tölum um viðtakskóðun þegar, t.d. í
sendingu á tali, tónum og mynd, eiginleik-
ar eyrans eða augans eru teknir til greina
sem leiðir til meiri næmni í viðtöku og til
spamaðar í sendingu.
Á öllum þessum sviðum hefur átt sér
stað mikil framför að undanfömu sem
kemur 3. kynslóðinni til góða. Ég vil rekja
í stuttu máli hvar neðri mörkin á bitaflæði
til flutnings á tali, tónum og hreyfimynd
eru við núverandi stöðu rannsókna. Þetta
gefur að vissu leyti hugmynd um hvað
unnt er að flytja af slíku efni með viðun-
andi gæðum á bandþröngum þráðlausum
miðli þar sem flutningsgæði geta verið sí-
breytileg í tíma. Þá er ekki skynsamlegt að
senda stöðugt heldur með breytilegum
bitahraða eða jafnvel í gusum á þeim
augnablikum sem ástandið er gott og jafna
þessu á nýjan leik út í viðtöku. Meðalaf-
köst miðilsins minnka augljóslega við
slíkan sendimáta, svo að því færri bita á
tímaeiningu sem þarf til að flytja efnið
þeim mun meira olnbogarými höfum við
til að laga breytilegt bitaflæði að sveiflu-
kenndu ástandi þráðlausa miðilsins.
Almennt séð er flutningsmiðill alnetsins
enn almenna símanetið, og í ljósi þess hve
treglega gengur að fá skjöl send yfir það á
álagstímum, furðar margur sig á því að
farið sé að senda tal, hljómlist og vídeó-
glefsur yfir það. Þetta byggist á framför-
um í kóðun á þessu efni og kallast afrakst-
urinn einu nafni „kódek“ sem er samsett
nafn úr kóðun (coding) og afkóðun
(decoding). Lítum aðeins á gang mála:
Talkóðarar:
Það afrekstímabil, sem talflutningur á
Netinu (t.d. netsíminn) og 2. kynslóðar
farsímakerfi eins og GSM hefur byggst á,
fékkst við kóðun frá 64 kb/sek allt niður í
800 b/sek og þótti mönnum mikið um
samanborið við t.d. flutningsþörfina í
ISDN talsímanum. Á þessu tímabili þróast
3 tegundir kóðarar. I efri kantinum höfum
við svonefnda bylgjukóðarar (waveform
coding) í háum gæðaflokki sem eru að
sama skapi kröfuharðir á bitastraum. I
neðri kantinum höfum við talgerfla
(vocoders). I því tilfelli er talið ekki sent
heldur stýriupplýsingar fyrir talgervil sem
staðsettur er á viðtökuenda og býr til talið
að nýju jafnóðum og viðtækið nemur stýr-
istuðlana. Til að röddin sé þekkjanleg er
lítilsháttar umfremd af talinu sjálfu send
með. GSM talsíminn byggir á þessari
tækni. í almennri símaþjónustu þóttu gæði
talgerfla ekki næg, t.d. fyrir netsímann
(talflutingur á pakkaneti) sem keppir nú
við hefðbundna símtækni, svo að þriðja
tegund talkóðara þróaðist en þar er farinn
millivegur og tveir þeir fyrri bræddir sam-
an (hybrid coding). Ef næg bandbreidd og
gæðastýring er fyrir hendi á pakkaneti er
unnt að ná gæðum á við rásatengda síma-
kerfið.
í dag er þróunin mest í kóðurunum fyrir
streymi fyrir neðan 800 b/sek. Kóðara sem
finnast á tilraunastofum í dag fyrir 500 -
600 b/sek gefa ótrúlega góðan talflutning
miðað við ISDN-talsímalínuna sem tekur
upp hundraðfalt meira bitastreymi. Það
erfiðasta í þeim efnum er ekki að ná niður
bitahraðanum heldur að jafna út seinkun-
um og sveiflukenndu streymi á þáðlausum
fjölvegsmiðlum. Af augljósum ástæðum er
tvíátta talsími viðkvæmari fyrir hliðrun í
tíma á milli sendanda og viðtakanda en
tón- og myndflutningur. Á grundvelli
stöðunnar í talkóðurum í dag miðar 3G að
sömu gæðum í talflutningi og ISDN.
Tónkóðarar:
Svipaða sögu er að segja um kóðun á
hljómlist. Við höfum MPEG kóðun á
hljómlist á þremur þróunarstigum (stig I,
II og III). Við þjöppun og kóðun er byggt
á líkani af eyranu. Tónkóðari af stigi II
gefur bestu gæðin og er honum t.d. beitt í
stafræna útvarpinu (DAB: digital audio
broadcasting). Hann þarf um 1500 Mb/s
til að ná gæðum hljómdisksins, og DAB
(sbr. mynd 2) fer létt með það. Stig III er
blandaður kóðari líkankóðunar og merkja-
fræðilegrar þjöppunar og leyfir breytilegt
bitastreymi. Það eru á honum sem tón-
flutningur á pakkanetum eins og alnetinu
byggist. Þekktasta afbrigðið af þessari
gerð og til skamms tíma sá besti er
tónkóðarinn MP3 (64 kb/s). Það síðasta í
þessum efnum nefnist AAL (advanced
audio coding). Hann verður tónkóðarinn í
3G og mun leysa MP3 músíkkóðarann af
hólmi á Netinu. Ávinningurinn umfram
MP3 er sem nemur 1 bita styttri orðlengd
Tölvumál
21