Konverteringen af analog-til-digitalt signal er gavnligt for mange applikationer, fordi de digitale signaler er mindre modtagelige for støj. Det digitale kommunikationssystem giver bedre ydeevne, pålidelighed, sikkerhed, effektivitet og systemintegration. PCM og DPCM er de forskellige kildekodningsteknikker, lad os forstå forskellen mellem dem med sammenligningstabellen.
Sammenligningstabel
| Grundlag for sammenligning | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Antal involverede bidder | 4, 8 eller 16 bits pr. Prøve. | Mere end en, men mindre end PCM. |
| Quantiseringsfejl og forvrængning | Afhænger af antal niveauer. | Hældningsoverbelastningsforvrængning og kvantiseringsstøj kunne præsentere. |
| Båndbredde af transmissionskanal | Kræve høj båndbredde | Har brug for mindre båndbredde sammenlignet med PCM. |
| Feedback | Giver ingen feedback. | Feedback tilbydes. |
| Kompleksitet af notation | Kompleks | Enkel |
| Signal til støjforhold | godt | Gennemsnit |
| Anvendelsesområde | Audio, video og telefoni. | Tale og video. |
| Bits / prøve | 7/8 | 4/6 |
| Bits sats | 56-64 | 32-48 |
Definition af PCM
PCM (Pulse Code Modulation) er en kildekodningsstrategi, hvor sekvensen af den kodede puls bruges til at repræsentere meddelelsessignalet med hjælpen, der tegner signalet i tid og amplitude i diskret form. Det involverer to grundlæggende operationer - tidsdiskretisering og amplitude diskretisering. Tidsdiskretiseringen udføres ved prøveudtagning, og amplitudediskretisering opnås kvantisering. Det indeholder også et ekstra trin, der koder for, hvor de kvantiserede amplituder genererer simple pulsmønstre.
PCM-processen er opdelt i tre dele, først er transmissionen ved kildens ende, for det andet regenerering ved transmissionsvejen og modtagelsesenden.
Operationer udført ved kildesendende ende -
- Prøveudtagning - Prøveudtagning er en proces til måling af signalet med lige store intervaller, hvor meddelelsen (baseband) signalet samples med linjen med rektangulære impulser. Disse impulser er ekstremt indsnævret for at ekstrahere den øjeblikkelige prøveudtagningsproces tæt. Den nøjagtige rekonstruktion af basisbåndssignalet opnås, når samplingshastigheden skal være større end to gange den højeste frekvenskomponent, der er kendt som Nyquist-hastighed .
- Kvantisering - Efter prøvetagning undergår meddelelsessignal kvantisering, som tilvejebringer diskret repræsentation i både tid og amplitude. I kvantiseringsprocessen tildeles de samplede tilfælde integrale værdier i særligt omfang.
- Kodning - Det transmitterede signal gøres mere stærkt mod interferensen og støj det kvantiserede signal ved at oversætte det til en mere egnet signalform, og denne oversættelse er kendt som kodning.
Operationer udført på tidspunktet for regenerering langs transmissionsbanen -
Operationer udført ved modtagelse af ende -
- Afkodning og udvidelse - Efter regenereringen bliver de rene pulser af signalet kombineret i et kodeord. Derefter dekodes ordet i kvantiseret PAM (Pulse Amplitude Modulation) signal. Disse dekodede signaler repræsenterer den projicerede sekvens af komprimerede prøver.
- Rekonstruktion - I denne operation er det oprindelige signal genvundet ved modtageren.
Definition af DPCM
DPCM (Differential Pulse Code Modulation) er intet andet end en variant af PCM. PCM er ikke effektiv, da det genererer mange bits og bruger mere båndbredde. Så for at overvinde ovenstående problem blev DPCM udtænkt. På samme måde som PCM består DPCM af prøveudtagnings-, kvantiserings- og kodingsprocesser. Men DPCM adskiller sig fra PCM, fordi det kvantificerer forskellen mellem den faktiske stikprøve og den forventede værdi. Det er grunden til, at den kaldes som differentiel PCM.
DPCM bruger den fælles egenskab af PCM, hvori den høje grad af korrelation mellem tilstødende prøver anvendes. Denne korrelation genereres, når signalet samples med den hastighed, der er større end Nyquist-hastigheden. Korrelation betyder, at signalet ikke tilpasser sig, ændrer sig hurtigt fra en prøve til en anden.
Kodningen af ekstremt korreleret signal i standard PCM-systemet frembringer redundante oplysninger. Gennem eliminering af redundans kan et mere effektivt signal produceres.
Nøgleforskelle mellem PCM og DPCM
- Antallet af bits, der er inkluderet i PCM, er 4, 8 eller 16 bits pr. Prøve. På den anden side involverer DPCM bits mere end en, men mindre end antallet af bits, der anvendes i PCM
- Både PCM og DPCM teknikker lider kvantiseringsfejl og forvrængning, men i forskellig grad.
- DPCM kræver mindre båndbredde, mens PCM arbejder på højere båndbredde.
- PCM giver ingen feedback. I modsætning hertil giver DPCM feedback.
- PCM består af kompleks notation. DPCM har dog en simpel notation.
- DPCM har et gennemsnitligt signal-til-støjforhold. Tværtimod har PCM et bedre signal-til-støjforhold.
- PCM bruges i lyd-, video- og telefonapplikationer. Omvendt bruges DPCM i tale- og videoapplikation.
- Hvis vi taler om effektivitet, er DPCM et skridt foran PCM.
Konklusion
PCM-proceduren prøver og konverterer den analoge bølgeform til digital kode direkte ved hjælp af en analog til digital konverter. På den anden side gør DPCM det tilsvarende arbejde, men bruger multibit-forskelle.
