Verschil tussen PCM en DPCM
Inhoud
PCM en DPCM zijn de procedures die worden gebruikt voor het omzetten van analoog signaal in digitaal. Deze methoden zijn verschillend, aangezien de PCM de steekproefwaarde voorstelt door codewoorden, terwijl in DPCM de oorspronkelijke en steekproefwaarden afhankelijk zijn van eerdere steekproeven.
De conversie van analoog naar digitaal signaal is gunstig voor veel toepassingen omdat de digitale signalen minder gevoelig zijn voor ruis. Het digitale communicatiesysteem biedt betere prestaties, betrouwbaarheid, beveiliging, efficiëntie en systeemintegratie. PCM en DPCM zijn de verschillende technieken voor broncodering, laten we het verschil tussen hen begrijpen met de vergelijkingstabel.
-
- Vergelijkingstabel
- Definitie
- Belangrijkste verschillen
- Gevolgtrekking
Vergelijkingstabel
| Basis voor vergelijking | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Aantal betrokken bits | 4, 8 of 16 bits per monster. | Meer dan één maar minder dan PCM. |
| Quantisatiefout en vervorming | Hangt van aantal niveaus af. | Hellingoverbelasting en kwantisatieruis kunnen optreden. |
| Bandbreedte van transmissiekanaal | Vereisen hoge bandbreedte. | Minder bandbreedte nodig in vergelijking met PCM. |
| terugkoppeling | Geeft geen feedback. | Feedback wordt gegeven. |
| Complexiteit van notatie | Complex | Gemakkelijk |
| Signaal - ruis verhouding | Is goed | Gemiddelde |
| Toepassingsgebied | Audio, video en telefonie. | Spraak en video. |
| Bits / sample | 7/8 | 4/6 |
| Bits-tarief | 56-64 | 32-48 |
Definitie van PCM
PCM (Pulse Code Modulation) is een broncoderingsstrategie waarbij de reeks van de gecodeerde puls wordt gebruikt om het signaal weer te geven met behulp van het plotten van het signaal in tijd en amplitude in de discrete vorm. Het omvat twee basisbewerkingen - tijddiscretisatie en amplitudediscretisatie. De tijd discretisatie wordt bereikt door bemonstering, en amplitude discretisatie is bereikt kwantisatie. Het bevat ook een extra stap die codeert waarbij de gekwantiseerde amplitudes eenvoudige pulspatronen genereren.
Het PCM-proces is verdeeld in drie delen, ten eerste de transmissie aan het bronuiteinde, ten tweede regeneratie aan het transmissiepad en het ontvangende uiteinde.
De bewerkingen uitgevoerd aan het einde van de bron -
- monsterneming - Bemonstering is een proces van het meten van het signaal met gelijke intervallen waarbij het (basisband) signaal wordt bemonsterd met de lijn van rechthoekige pulsen. Deze pulsen zijn extreem versmald om het onmiddellijke bemonsteringsproces nauw te extraheren. De nauwkeurige reconstructie van het basisbandsignaal wordt verkregen wanneer de bemonsteringssnelheid groter moet zijn dan tweemaal de hoogste frequentiecomponent die bekend staat als Nyquist tarief.
- quantisatie - Na bemonstering ondergaat het signaal kwantisatie die een discrete weergave in zowel tijd als amplitude biedt. In het kwantisatieproces krijgen de bemonsterde instanties integraalwaarden toegewezen in een bepaald bereik.
- codering - Het verzonden signaal wordt sterker gemaakt tegen de interferentie en ruis van het gekwantiseerde signaal door het te vertalen in een geschiktere vorm van signaal en deze vertaling staat bekend als codering.
Bewerkingen uitgevoerd op het moment van regeneratie langs het transmissiepad -
Bewerkingen uitgevoerd aan ontvangend einde -
- Decoderen en uitbreiden - Na de regeneratie worden de schone pulsen van het signaal vervolgens gecombineerd in een codewoord. Vervolgens wordt het codewoord gedecodeerd in een gekwantiseerd PAM-signaal (Pulse Amplitude Modulation). Deze gedecodeerde signalen vertegenwoordigen de geprojecteerde reeks gecomprimeerde monsters.
- Wederopbouw - Bij deze bewerking wordt het oorspronkelijke signaal aan het ontvangende uiteinde hersteld.
Definitie van DPCM
DPCM (differentiële pulscodemodulatie) is niets anders dan een variant van PCM. PCM is niet efficiënt omdat het veel bits genereert en meer bandbreedte verbruikt. Om het bovengenoemde probleem op te lossen, is de DPCM bedacht. Net als PCM bestaat DPCM uit bemonsterings-, kwantisatie- en coderingsprocessen. Maar DPCM verschilt van PCM omdat het het verschil meet tussen de werkelijke steekproef en de voorspelde waarde. Dat is de reden waarom het wordt genoemd als differentiële PCM.
De DPCM gebruikt de gemeenschappelijke eigenschap van PCM waarin de hoge mate van correlatie tussen aangrenzende monsters wordt gebruikt. Deze correlatie wordt gegenereerd wanneer het signaal wordt bemonsterd met een snelheid groter dan de Nyquist-snelheid. Correlatie betekent dat het signaal de verandering van het ene monster naar het andere niet snel aanpast.
De codering van een extreem gecorreleerd signaal in het standaard PCM-systeem levert overbodige informatie op. Door het elimineren van redundantie kan een efficiënter signaal worden geproduceerd.
- Het aantal bits in PCM is 4, 8 of 16 bits per monster. Aan de andere kant omvat DPCM bits van meer dan één, maar minder dan het aantal bits dat in PCM wordt gebruikt
- Zowel PCM- als DPCM-technieken hebben kwantisatiefouten en vervorming, maar in verschillende mate.
- DPCM vereist minder bandbreedte, terwijl PCM op hogere bandbreedte werkt.
- PCM geeft geen feedback. DPCM geeft daarentegen feedback.
- PCM bestaat uit een complexe notatie. DPCM heeft daarentegen een eenvoudige notatie.
- DPCM heeft een gemiddelde signaal-ruisverhouding. PCM heeft daarentegen een betere signaal-ruisverhouding.
- PCM wordt gebruikt in audio-, video- en telefonietoepassingen. Omgekeerd wordt DPCM gebruikt in spraak- en videotoepassingen.
- Als we het hebben over efficiëntie is DPCM een stap voor op PCM.
Gevolgtrekking
De PCM-procedure neemt monsters en converteert de analoge golfvorm rechtstreeks in digitale code met behulp van een analoog naar digitaal converter. Aan de andere kant doet de DPCM hetzelfde werk, maar gebruikt het multibit-verschilwaarde.
