Rozdíl mezi PCM a DPCM
Obsah
PCM a DPCM jsou postupy používané pro transformaci analogového signálu na digitální. Tyto metody se liší, protože PCM představuje hodnotu vzorku kódovými slovy, zatímco v DPCM jsou původní a vzorkové hodnoty závislé na předchozích vzorcích.
Převod analogového na digitální signál je výhodný pro mnoho aplikací, protože digitální signály jsou méně citlivé na šum. Digitální komunikační systém poskytuje lepší výkon, spolehlivost, zabezpečení, efektivitu a integraci systému. PCM a DPCM jsou odlišné techniky kódování zdrojů. Rozumíme mezi nimi pomocí srovnávací tabulky.
-
- Srovnávací tabulka
- Definice
- Klíčové rozdíly
- Závěr
Srovnávací tabulka
| Základ pro srovnání | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Počet zapojených bitů | 4, 8 nebo 16 bitů na vzorek. | Více než jeden, ale méně než PCM. |
| Kvantovací chyba a zkreslení | Závisí na počtu úrovní. | Mohlo by se projevit zkreslení přetížení svahu a kvantizační šum. |
| Šířka pásma přenosového kanálu | Vyžadují velkou šířku pásma. | Potřebujete menší šířku pásma ve srovnání s PCM. |
| Zpětná vazba | Neposkytuje žádnou zpětnou vazbu. | Zpětná vazba je poskytována. |
| Složitost zápisu | Komplex | Jednoduchý |
| Poměr signálu k šumu | Dobrý | Průměrný |
| Oblast použití | Zvuk, video a telefonie. | Řeč a video. |
| Bity / vzorek | 7/8 | 4/6 |
| Bity rate | 56-64 | 32-48 |
Definice PCM
PCM (Pulse Code Modulation) je strategie kódování zdroje, kde sekvence kódovaného impulzu je použita k reprezentaci signálu pomocí vykreslování signálu do času a amplitudy v diskrétní formě. Zahrnuje dvě základní operace - časovou diskretizaci a amplitudovou diskretizaci. časová diskretizace - je dosaženo vzorkováním a - amplitudová diskretizace je dosaženo kvantizace. Zahrnuje také další krok, který je kódování, kde kvantované amplitudy generují jednoduché vzory pulzů.
Proces PCM je rozdělen do tří částí, první je přenos na konci zdroje, druhý regenerace na přenosové cestě a přijímací konec.
Operace prováděné na konci vysílajícího zdroje -
- Vzorkování - Vzorkování je proces měření signálu ve stejných intervalech, ve kterém je signál (v základním pásmu) vzorkován linií obdélníkových pulzů. Tyto impulsy jsou extrémně zúženy, aby se okamžitý proces vzorkování podrobně extrahoval. Přesná rekonstrukce signálu v základním pásmu se získá, když vzorkovací frekvence by měla být větší než dvojnásobek složky s nejvyšší frekvencí, která je známá jako Nyquistova míra.
- Kvantizace - Po vzorkování signál prochází kvantizací, která poskytuje diskrétní zobrazení v čase i amplitudě. V procesu kvantizace jsou vzorkované instance alotted integrální hodnoty v konkrétním rozsahu.
- Kódování - Vysílaný signál je zesílen proti rušení a šumu kvantovaného signálu jeho přeložením do vhodnější formy signálu a tento překlad je známý jako kódování.
Operace prováděné v době regenerace podél přenosové cesty -
Operace prováděné na konci -
- Dekódování a rozšiřování - Po regeneraci se čisté impulzy signálu spojí do kódového slova. Poté je kódové slovo dekódováno do kvantizovaného signálu PAM (Pulse Amplitude Modulation). Tyto dekódované signály představují promítanou sekvenci komprimovaných vzorků.
- Rekonstrukce - Při této operaci je původní signál obnoven na přijímacím konci.
Definice DPCM
DPCM (diferenční pulsní kódová modulace) není nic jiného než varianta PCM. PCM není efektivní, protože generuje velké množství bitů a spotřebovává větší šířku pásma. K překonání výše uvedeného problému byl tedy vytvořen DPCM. Podobně jako PCM, DPCM zahrnuje procesy vzorkování, kvantování a kódování. DPCM se však liší od PCM, protože kvantifikuje rozdíl mezi skutečným vzorkem a předpokládanou hodnotou. To je důvod, proč se nazývá diferenciální PCM.
DPCM používá společnou vlastnost PCM, ve které je vysoký stupeň PCM korelace mezi sousedními vzorky se používá. Tato korelace je generována, když je signál vzorkován rychlostí větší než Nyquistova rychlost. Korelace znamená, že se signál rychle nepřizpůsobuje změně z jednoho vzorku na druhý.
Kódování extrémně korelovaného signálu ve standardním systému PCM vytváří redundantní informace. Odstraněním redundance může být produkován účinnější signál.
- Počet bitů zahrnutých v PCM je 4, 8 nebo 16 bitů na vzorek. Na druhé straně DPCM zahrnuje bity více než jeden, ale menší než počet bitů použitých v PCM
- Jak PCM, tak DPCM techniky trpí kvantizační chybou a zkreslením, ale v různé míře.
- DPCM vyžaduje menší šířku pásma, zatímco PCM pracuje na vyšší šířku pásma.
- PCM neposkytuje žádnou zpětnou vazbu. Naproti tomu DPCM poskytuje zpětnou vazbu.
- PCM se skládá ze složité notace. Oproti tomu má DPCM jednoduchý zápis.
- DPCM má průměrný poměr signál-šum. Naopak, PCM má lepší poměr signál-šum.
- PCM se používá v audio, video a telefonních aplikacích. A naopak, DPCM se používá v aplikaci řeči a videa.
- Pokud mluvíme o účinnosti, DPCM je o krok napřed před PCM.
Závěr
Procedura PCM vzorkuje a převádí analogový průběh na digitální kód přímo pomocí převodníku Analog na digitální. Na druhé straně DPCM provádí podobnou práci, ale používá hodnotu rozdílu vícibajtů.
