Рекомендуем, 2020

Выбор редакции

Разница между PCM и DPCM

PCM и DPCM - процедуры, используемые для преобразования аналогового сигнала в цифровой. Эти методы отличаются, поскольку PCM представляет значение выборки посредством кодовых слов, тогда как в DPCM исходные и выборочные значения зависят от предыдущих выборок.

Преобразование аналого-цифрового сигнала выгодно для многих приложений, поскольку цифровые сигналы менее чувствительны к шуму. Система цифровой связи обеспечивает лучшую производительность, надежность, безопасность, эффективность и системную интеграцию. PCM и DPCM - это разные методы кодирования источника, давайте разберем разницу между ними с помощью сравнительной таблицы.

Сравнительная таблица

Основа для сравненияPCMДИКЙ
Количество задействованных бит4, 8 или 16 бит на выборку.Больше чем один, но меньше чем PCM.
Ошибка квантования и искаженияЗависит от количества уровней.Могут присутствовать искажение перегрузки наклона и шум квантования.
Пропускная способность канала передачиТребуется высокая пропускная способность.Нужна меньшая пропускная способность по сравнению с PCM.
Обратная связьНе предоставляет никакой обратной связи.Обратная связь предоставляется.
Сложность обозначенийСложныйпросто
Сигнал-шумХорошоСредний
Область примененияАудио, видео и телефония.Речь и видео.
Биты / образец7/84/6
Скорость битов56-6432-48

Определение PCM

PCM (импульсная кодовая модуляция) - это стратегия кодирования источника, в которой последовательность кодированного импульса используется для представления сигнала сообщения с помощью построения графика сигнала во времени и амплитуде в дискретной форме. Он включает две основные операции - дискретизацию по времени и дискретизацию по амплитуде. Дискретизация по времени осуществляется посредством дискретизации, а дискретизация по амплитуде достигается квантованием. Он также включает в себя дополнительный этап, который заключается в кодировании, когда квантованные амплитуды генерируют простые комбинации импульсов.

Процесс PCM разделен на три части, во-первых, это передача на стороне источника, во-вторых, регенерация на пути передачи и на стороне приема.

Операции, выполняемые на исходной передающей стороне -

  • Выборка - выборка - это процесс измерения сигнала с равными интервалами, в котором сигнал сообщения (основной полосы частот) дискретизируется с помощью линии прямоугольных импульсов. Эти импульсы чрезвычайно сужены, чтобы тщательно выделить процесс мгновенного отбора проб. Точная реконструкция сигнала основной полосы частот получается, когда частота дискретизации должна быть более чем в два раза выше самой высокой частотной составляющей, которая известна как частота Найквиста .
  • Квантование - после выборки сигнал сообщения подвергается квантованию, которое обеспечивает дискретное представление как по времени, так и по амплитуде. В процессе квантования выборочные экземпляры представляют собой целочисленные значения в определенном диапазоне.
  • Кодирование - передаваемый сигнал становится более устойчивым к помехам и шуму квантованного сигнала, переводя его в более подходящую форму сигнала, и этот перевод известен как кодирование.

Операции, выполняемые во время регенерации по пути передачи -

Сигналы восстанавливаются путем размещения регенеративных повторителей на маршруте передачи. Он выполняет такие операции, как выравнивание, принятие решений и синхронизация.

Операции, выполняемые на приемном конце -

  • Декодирование и расширение - после регенерации чистые импульсы сигнала затем объединяются в кодовое слово. Затем кодовое слово декодируется в квантованный сигнал PAM (импульсная амплитудная модуляция). Эти декодированные сигналы представляют прогнозируемую последовательность сжатых выборок.
  • Реконструкция - В этой операции исходный сигнал восстанавливается на принимающей стороне.

Определение DPCM

DPCM (дифференциальная импульсная кодовая модуляция) - это не что иное, как вариант PCM. PCM неэффективен, так как он генерирует много битов и потребляет большую пропускную способность. Таким образом, для преодоления вышеупомянутой проблемы был разработан DPCM. Подобно PCM, DPCM состоит из процессов дискретизации, квантования и кодирования. Но DPCM отличается от PCM, потому что он количественно определяет разницу фактической выборки и прогнозируемой величины. По этой причине он называется дифференциальным PCM.

DPCM использует общее свойство PCM, в котором используется высокая степень корреляции между смежными выборками. Эта корреляция генерируется, когда сигнал дискретизируется со скоростью, превышающей частоту Найквиста. Корреляция означает, что сигнал не адаптируется быстро изменяться от одного образца к другому.

В результате разница между соседними выборками состоит из средней мощности, которая меньше, чем средняя мощность исходного сигнала.

Кодирование чрезвычайно коррелированного сигнала в стандартной системе PCM дает избыточную информацию. Благодаря устранению избыточности может быть получен более эффективный сигнал.

Будущее значение избыточного сигнала определяется путем анализа прошлого поведения сигнала. Этот прогноз будущей стоимости дает начало методике дифференциального квантования. Когда выход квантователя закодирован, получается дифференциальная кодовая модуляция.

Ключевые различия между PCM и DPCM

  1. Количество битов, включенных в PCM, составляет 4, 8 или 16 бит на выборку. С другой стороны, DPCM включает биты больше, чем один, но меньше, чем количество битов, используемых в PCM
  2. Оба метода PCM и DPCM страдают от ошибок квантования и искажений, но в разной степени.
  3. DPCM требует меньшей пропускной способности, в то время как PCM работает на более высокой пропускной способности.
  4. PCM не предоставляет никакой обратной связи. В отличие от DPCM обеспечивает обратную связь.
  5. PCM состоит из сложных обозначений. В отличие от DPCM имеет простую запись.
  6. DPCM имеет среднее отношение сигнал / шум. Напротив, PCM имеет лучшее отношение сигнал / шум.
  7. PCM используется в приложениях аудио, видео и телефонии. И наоборот, DPCM используется в речевых и видео приложениях.
  8. Если говорить об эффективности, то DPCM - это шаг впереди PCM.

Заключение

Процедура PCM осуществляет выборку и преобразование аналогового сигнала в цифровой код непосредственно с помощью аналого-цифрового преобразователя. С другой стороны, DPCM выполняет аналогичную работу, но использует многобитовое разностное значение.

Top