L'algorithme ADPCM (modulation par impulsions et codage différentiel adaptatif) est utilisé pour comprimer le débit des données de communication audio de téléphonie tout en préservant une qualité audio acceptable. Cet algorithme est couramment utilisé pour réduire le débit audio téléphonique normal de 64 Kbit/s (connu comme DS0) à 32 Kbit/s. Il double la capacité du réseau téléphonique en multipliant par deux la capacité de multiplexage des appels téléphoniques sur des liaisons de bande passante plus élevées. Cela est essentiel sur les lignes internationales du réseau téléphonique. Les autres débits pris en charge sont 16, 24 et 40 Kbit/s. Les débits de 16 et 24 Kbit/s sont utilisés pour les systèmes téléphoniques surchargés et le débit de 40 Kbit/s est utilisé pour les modems de connexion par ligne téléphonique qui ont un débit supérieur à 4,8 Kbit/s. L'algorithme ADPCM est utilisé pour le codage/décodage des systèmes téléphoniques sans fil DECT.

 

L'algorithme ADPCM est défini par la norme de télécommunications G.726. L'algorithme fonctionne sur un signal PCM (modulé par impulsion et codage). La modulation PCM est un moyen de représenter numériquement les signaux audio analogiques. Elle est utilisée dans les lecteurs CD, les ordinateurs et de nombreux autres appareils courants. L'amplitude instantanée du signal audio est échantillonnée avec une pondération logarithmique spéciale appelée loi-μ ou une légère variante appelée loi-A. Cela permet de coder les signaux audio avec un bruit et une distorsion acceptables sur l'intégralité de la variation d'amplitude (plage dynamique). L'algorithme ADPCM transcode ces signaux audio PCM à partir de et vers le codage ADPCM.

 

Le signal audio est compressé à l'aide de deux méthodes. La première méthode code les échantillons audio comme valeurs différentielles plutôt que comme valeurs absolues. Dans la mesure où le signal audio varie en amplitude à des fréquences inférieures au taux d'échantillonnage, les données peuvent généralement être codées à une fréquence plus élevée dans ce format. La seconde méthode utilise un algorithme prédictif qui fonctionne de la manière suivante : le récepteur est modélisé dans l'émetteur et le résultat de la prévision du décodage du signal est soustrait du signal d'entrée. Cela crée un signal différentiel, de sorte que le récepteur peut accepter cette entrée et entamer la reconstruction des échantillons audio d'origine. Le système étant codé de manière différentielle, les conditions initiales doivent être admises et gérées par une méthode de synchronisation et d'ajustement.

 

La compression de voix ADPCM utilise le bruit d'une manière spéciale déjà exploitée dans les algorithmes de codage audio plus efficaces et de plus grande qualité utilisés dans la communication VoIP. L'algorithme compresse le bruit et la distorsion de manière à ce qu'ils restent relativement identiques sur l'ensemble de la plage dynamique étendue du son généralement masqué par le dispositif acoustique de l'oreille. Cela s'appelle la compression avec perte. L'efficacité de cette compression est mesurée par le MOS (Mean Opinion Score) des personnes écoutant les échantillons codés. Les algorithmes actuels utilisés dans les communications VoIP et cellulaires peuvent compresser plus de quatre fois le débit des données ADPCM pour le même MOS.