Što je Mu-Law?

Mu-law je algoritam koji se koristi za komprimiranje dinamičkog raspona za audio signal koji se prenosi preko telekomunikacijskog sustava. Algoritam je niz izračuna obrađenih u unaprijed definiranom redoslijedu unutar računala ili procesora. Dinamički raspon audio signala je omjer najglasnijeg neiskrivljenog zvuka u odnosu na razinu pozadinske buke koju hvata mikrofon.

Ljudski govor ima dinamički raspon od 40 dB, a ljudski sluh ima dinamički raspon od približno 140 dB. Prilikom prijenosa ljudskog glasa preko telekomunikacijskog sustava, za kompresiju podataka ili audio signala primjenjuje se mu-law algoritam. Svrha ovog izračuna je poboljšati omjer dinamičkog raspona kako bi se osiguralo da se zvuk ljudskog glasa prenosi sa što manje izobličenja.

Ova formula se koristi i sa starijim analognim sustavima kao i sa novijim digitalnim sustavima. U analognom sustavu korišten je mu-law algoritam za smanjenje utjecaja pozadinske buke ili statike. U digitalnom sustavu, ova formula komprimira digitalni signal na 8 bita, dok zadržava istu približnu razinu šuma.

Matematička formula za mu-law je:

F(x) = sgn(x)*ln(1 + μ׀x׀))
ln(1 + μ)

gdje je μ = 255 (8 bita) i za zadani ulaz x.
Mu-law se koristi za digitalne telekomunikacijske mreže u Sjevernoj Americi i Japanu za promjenu podataka u podržani 8-bitni format. To se radi nakon što signal ili zvuk primi i obradi digitalni računalni sustav. U analognom sustavu, ova promjena je potpuna upotrebom nelinearnog pojačala. Kada radite s analognom mrežom, kompresiju signala i prilagodbe treba izvršiti unutar analognog sustava, gdje god je to moguće.
Za pretvaranje analognog signala u digitalni, potrebna je pretvorba s razinama kvantizacije postavljena za analognu u digitalnu pretvorbu. Kvantizacija se odnosi na pretvaranje analognog signala u digitalni. Razina mora biti nejednakog prostora u skladu s mu-law algoritmom.
Ako je signal već digitalan, onda nema potrebe ništa pretvarati i formula mu-law može se primijeniti izravno. Veličina podatkovne datoteke od 8 bita idealna je za digitalnu datoteku i odgovara veličini simbola većine računala. Ova koincidencija uklonila je veliku potencijalnu barijeru digitalizaciji telekomunikacijskog sustava i bila je ključna u tranziciji i prihvaćanju digitalnih telekomunikacija.