Różnica między PCM a DPCM
Zawartość
PCM i DPCM to procedury stosowane do przekształcania sygnału analogowego na cyfrowy. Metody te są różne, ponieważ PCM reprezentuje wartość próbki według słów kodowych, podczas gdy w DPCM wartości oryginalne i próbki zależą od poprzednich próbek.
Konwersja sygnału analogowo-cyfrowego jest korzystna w wielu zastosowaniach, ponieważ sygnały cyfrowe są mniej podatne na zakłócenia. Cyfrowy system komunikacji zapewnia lepszą wydajność, niezawodność, bezpieczeństwo, wydajność i integrację systemu. PCM i DPCM to odrębne techniki kodowania źródłowego, zrozummy różnicę między nimi a tabelą porównawczą.
-
- Wykres porównania
- Definicja
- Kluczowe różnice
- Wniosek
Wykres porównania
| Podstawa do porównania | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Liczba zaangażowanych bitów | 4, 8 lub 16 bitów na próbkę. | Więcej niż jeden, ale mniej niż PCM. |
| Błąd kwantyzacji i zniekształcenie | Zależy od liczby poziomów. | Mogą występować zniekształcenia przeciążeniowe i szum kwantyzacji. |
| Przepustowość kanału transmisyjnego | Wymagaj dużej przepustowości. | Potrzebujesz mniejszej przepustowości niż PCM. |
| Informacje zwrotne | Nie przekazuje żadnych informacji zwrotnych. | Informacje zwrotne są przekazywane. |
| Złożoność notacji | Złożony | Prosty |
| Stosunek sygnału do szumu | Dobry | Średni |
| Obszar zastosowania | Audio, wideo i telefonia. | Mowa i wideo. |
| Bity / próbka | 7/8 | 4/6 |
| Szybkość bitów | 56-64 | 32-48 |
Definicja PCM
PCM (modulacja impulsów) jest strategią kodowania źródłowego, w której sekwencja zakodowanego impulsu jest używana do reprezentowania sygnału z pomocą wykreślania sygnału w czasie i amplitudzie w postaci dyskretnej. Obejmuje dwie podstawowe operacje - dyskretyzację czasową i dyskretyzację amplitudową. The dyskretyzacja czasu dokonuje się przez pobieranie próbek, oraz dyskretyzacja amplitudy osiągnięta jest kwantyzacja. Zawiera także dodatkowy krok, który polega na kodowaniu, w którym skwantowane amplitudy generują proste wzorce impulsów.
Proces PCM jest podzielony na trzy części, po pierwsze transmisja na końcu źródła, po drugie regeneracja na ścieżce transmisji i koniec odbiorczy.
Operacje wykonywane u źródła przesyłającego -
- Próbowanie - Próbkowanie jest procesem pomiaru sygnału w równych odstępach czasu, w których sygnał (pasmo podstawowe) jest próbkowany za pomocą linii prostokątnych impulsów. Impulsy te są bardzo zawężone w celu ścisłego wydobycia natychmiastowego procesu próbkowania. Dokładną rekonstrukcję sygnału pasma podstawowego uzyskuje się, gdy częstotliwość próbkowania powinna być większa niż dwukrotność najwyższej składowej częstotliwości, znanej jako Wskaźnik Nyquista.
- Kwantyzacja - Po próbkowaniu sygnał przechodzi kwantyzację, która zapewnia dyskretną reprezentację zarówno w czasie, jak i amplitudzie. W procesie kwantyzacji próbkowanym instancjom przydzielane są wartości całkowite w określonym zakresie.
- Kodowanie - Przesyłany sygnał jest wzmocniony w stosunku do interferencji i szumu skwantowanego sygnału poprzez przetłumaczenie go na bardziej odpowiednią formę sygnału, a tłumaczenie to znane jest jako kodowanie.
Operacje wykonywane w czasie regeneracji wzdłuż ścieżki transmisji -
Operacje wykonywane na końcu odbiorczym -
- Dekodowanie i rozwijanie - Po regeneracji czyste impulsy sygnału są następnie łączone w słowo kodowe. Następnie słowo kodowe jest dekodowane do skwantowanego sygnału PAM (Pulse Amplitude Modulation). Te zdekodowane sygnały reprezentują rzutowaną sekwencję skompresowanych próbek.
- Rekonstrukcja - W tej operacji pierwotny sygnał jest odzyskiwany na końcu odbiorczym.
Definicja DPCM
DPCM (Differential Pulse Code Modulation) to nic innego jak wariant PCM. PCM nie jest wydajny, ponieważ generuje dużo bitów i zużywa większą przepustowość. Aby rozwiązać powyższy problem, opracowano DPCM. Podobnie jak PCM, DPCM obejmuje procesy próbkowania, kwantyzacji i kodowania. Ale DPCM różni się od PCM, ponieważ kwantyzuje różnicę rzeczywistej próbki i przewidywanej wartości. Dlatego nazywany jest różnicowym PCM.
DPCM wykorzystuje wspólną właściwość PCM, w której wysoki stopień korelacja między sąsiednimi próbkami jest używany. Korelacja ta jest generowana, gdy sygnał jest próbkowany z częstotliwością większą niż częstotliwość Nyquista. Korelacja oznacza, że sygnał nie dostosowuje się szybko z jednej próbki do drugiej.
Kodowanie ekstremalnie skorelowanego sygnału w standardowym systemie PCM generuje zbędne informacje. Eliminując nadmiarowość, można uzyskać bardziej wydajny sygnał.
- Liczba bitów zawartych w PCM wynosi 4, 8 lub 16 bitów na próbkę. Z drugiej strony DPCM obejmuje bity więcej niż jeden, ale mniej niż liczbę bitów używanych w PCM
- W technikach PCM i DPCM występuje błąd kwantyzacji i zniekształcenie, ale w różnym stopniu.
- DPCM wymaga mniejszej przepustowości, podczas gdy PCM pracuje z większą przepustowością.
- PCM nie udziela żadnych informacji zwrotnych. Natomiast DPCM zapewnia informacje zwrotne.
- PCM składa się ze złożonej notacji. W przeciwieństwie do DPCM ma prostą notację.
- DPCM ma średni stosunek sygnału do szumu. Przeciwnie, PCM ma lepszy stosunek sygnału do szumu.
- PCM jest wykorzystywany w aplikacjach audio, wideo i telefonicznych. I odwrotnie, DPCM jest wykorzystywany w aplikacjach mowy i wideo.
- Jeśli mówimy o wydajności, DPCM jest o krok przed PCM.
Wniosek
Procedura PCM pobiera próbki i przekształca analogowy przebieg w kod cyfrowy bezpośrednio za pomocą konwertera analogowo-cyfrowego. Z drugiej strony DPCM wykonuje podobną pracę, ale wykorzystuje wartość różnicy dla wielu bitów.
