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 сравнения | PCM | ДИКЙ |
|---|---|---|
| Количество задействованных бит | 4, 8 или 16 бит на выборку. | Больше чем один, но меньше чем PCM. |
| Ошибка квантования и искажения | Зависит от количества уровней. | Могут присутствовать искажение перегрузки наклона и шум квантования. |
| Пропускная способность канала передачи | Требуется высокая пропускная способность. | Нужна меньшая пропускная способность по сравнению с PCM. |
| Обратная связь | Не предоставляет никакой обратной связи. | Обратная связь предоставляется. |
| Сложность обозначений | Сложный | просто |
| Сигнал-шум | Хорошо | Средний |
| Область применения | Аудио, видео и телефония. | Речь и видео. |
| Биты / образец | 7/8 | 4/6 |
| Скорость битов | 56-64 | 32-48 |
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 -
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.
Кодирование чрезвычайно коррелированного сигнала в стандартной системе PCM дает избыточную информацию. Благодаря устранению избыточности может быть получен более эффективный сигнал.
Ключевые различия между PCM и DPCM
- 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
- Оба метода PCM и DPCM страдают от ошибок квантования и искажений, но в разной степени.
- DPCM требует меньшей пропускной способности, в то время как PCM работает на более высокой пропускной способности.
- PCM не предоставляет никакой обратной связи. В отличие от DPCM обеспечивает обратную связь.
- PCM состоит из сложных обозначений. В отличие от DPCM имеет простую запись.
- DPCM имеет среднее отношение сигнал / шум. Напротив, PCM имеет лучшее отношение сигнал / шум.
- PCM используется в приложениях аудио, видео и телефонии. И наоборот, DPCM используется в речевых и видео приложениях.
- 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.
