Разлика между PCM и DPCM

2019

PCM и DPCM са процедурите, използвани за превръщане на аналоговия сигнал в цифров. Тези методи са различни, тъй като РСМ представя стойността на извадката по кодови думи, докато в DPCM стойностите на оригинала и на пробите зависят от предишни проби.

Превръщането на аналогово-цифровия сигнал е полезно за много приложения, тъй като цифровите сигнали са по-малко податливи на шум. Цифровата комуникационна система осигурява по-добра производителност, надеждност, сигурност, ефективност и системна интеграция. PCM и DPCM са отделните техники за кодиране на източника, нека разберем разликата между тях с таблицата за сравнение.

Сравнителна таблица

Основа за сравнение	PCM	DPCM
Брой на битовете	4, 8 или 16 бита на проба.	Повече от един, но по-малко от PCM.
Квантова грешка и изкривяване	Зависи от броя на нивата.	Може да възникне изкривяване на претоварването на склона и шум от квантуване.
Скорост на предаване на канала	Изисква висока честотна лента.	Нуждаете се от по-малко честотна лента в сравнение с PCM.
Обратна връзка	Не предоставя никаква обратна връзка.	Предоставена е обратна връзка.
Сложността на нотациите	Комплекс	прост
Съотношение сигнал / шум	добре	Средно аритметично
Област на приложение	Аудио, видео и телефония.	Реч и видео.
Битове / проба	7/8	4/6
Коефициент на бита	56-64	32-48

Дефиниция на PCM

PCM (Pulse Code Modulation) е стратегия за кодиране на източника, където последователността на кодирания импулс се използва за представяне на сигнала на съобщението с помощта на графиката на сигнала във времето и амплитудата в дискретна форма. Тя включва две основни операции - времева дискретизация и дискретизация на амплитудата. Дискретизацията на времето се осъществява чрез вземане на проби и се постига амплитудна дискретизация. Той също така включва допълнителна стъпка, която е кодиране, където квантуваните амплитуди генерират прости импулсни модели.

Процесът на РСМ е разделен на три части, първо е предаването в края на източника, второ регенериране по пътя на предаване и приемащия край.

Операциите, изпълнявани при крайния източник на предаване -

Вземане на проби - Вземане на проби е процес на измерване на сигнала на равни интервали, в които сигналът на съобщението (бейсбенд) се взема с линията на правоъгълните импулси. Тези импулси са изключително стеснени, за да се извлече внимателно процеса на моментално вземане на проби. Точната реконструкция на бейсбенд сигнала се получава, когато честотата на семплиране е по-голяма от два пъти най-високата честотна компонента, известна като скорост на Найкуист .
Квантуване - След вземане на проби сигналът на съобщението претърпява квантуване, което осигурява дискретно представяне както по време, така и по амплитуда. В процеса на квантуване извадковите инстанции са определени интегрални стойности в определен диапазон.
Кодиране - Предаваният сигнал се прави по-силен срещу смущенията и шума на квантования сигнал, като се превежда в по-подходяща форма на сигнала и този превод е известен като кодиране.

Операции, извършвани по време на регенерацията по трасето на предаване -

Сигналите се регенерират чрез поставяне на регенеративните повторители по маршрута на предаване. Той изпълнява операции като изравняване, вземане на решения и време.

Операциите, изпълнявани в края на приемане -

Декодиране и разширяване - След регенерацията чистите импулси на сигнала се комбинират в кодова дума. Тогава кодовата дума се декодира в квантован PAM (Pulse Amplitude Modulation) сигнал. Тези декодирани сигнали представляват проектираната последователност от компресирани образци.
Реконструкция - При тази операция, първоначалният сигнал се възстановява в приемащия край.

Определение на DPCM

DPCM (диференциална импулсна кодова модулация) не е нищо друго освен вариант на PCM. PCM не е ефективен, тъй като генерира много битове и консумира повече честотна лента. Така че, за да се преодолее горепосочения проблем, беше разработен ЦОЗД. Подобно на PCM, DPCM се състои от процеси на вземане на проби, квантуване и кодиране. Но DPCM се различава от PCM, защото квантува разликата на действителната проба и прогнозната стойност. Това е причината, поради която се нарича диференциална PCM.

DPCM използва общото свойство на PCM, при което се използва висока степен на корелация между съседни проби. Тази корелация се генерира, когато сигналът се взима в извадката със скоростта, по-голяма от скоростта на Найкуист. Корелацията означава, че сигналът не се адаптира бързо от една проба към друга.

Като резултат, разликата между съседните проби се състои от средна мощност, която е по-малка от средната мощност на оригиналния сигнал.

Кодирането на изключително корелиран сигнал в стандартната PCM система произвежда излишна информация. Чрез премахване на резервирането може да се получи по-ефективен сигнал.

Бъдещата стойност на излишния сигнал се извежда чрез анализиране на поведението на сигнала в миналото. Тази прогноза за бъдещата стойност води до диференцирана техника на квантуване. Когато изходът на квантовател е кодиран, се получава диференциална импулсна кодова модулация.

Ключови разлики между PCM и DPCM

Броят на битовете, включени в РСМ е 4, 8 или 16 бита на проба. От друга страна, DPCM включва бита повече от един, но по-малко от броя на битовете, използвани в PCM
И PCM, и DPCM методите страдат от квантова грешка и изкривяване, но в различна степен.
DPCM изисква по-малко честотна лента, докато PCM работи на по-висока честотна лента.
PCM не предоставя обратна връзка. За разлика от това, DPCM осигурява обратна връзка.
PCM се състои от сложна нотация. Срещу DPCM има проста нотация.
DPCM има средно съотношение сигнал / шум. Напротив, PCM има по-добро съотношение сигнал / шум.
PCM се използва в аудио, видео и телефонни приложения. Обратно, DPCM се използва в речта и видео приложенията.
Ако говорим за ефективност, DPCM е стъпка напред пред PCM.

заключение

Процедурата PCM проби и конвертира аналоговата форма на вълната в цифров код директно с помощта на аналогово-цифров преобразувател. От друга страна, DPCM прави подобна работа, но използва мултибитна разлика.