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, veiligheid, efficiëntie en systeemintegratie. PCM en DPCM zijn de verschillende broncoderingstechnieken, laten we het verschil begrijpen tussen hen en de vergelijkingsgrafiek.
Vergelijkingstabel
| Basis voor vergelijking | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Aantal betrokken bits | 4, 8 of 16 bits per monster. | Meer dan één maar minder dan PCM. |
| Kwantisatiefout en vervorming | Afhankelijk van het aantal niveaus. | Hellingoverbelastingsvervorming en kwantiseringsruis kunnen aanwezig zijn. |
| Bandbreedte van transmissiekanaal | Vereis hoge bandbreedte. | U hebt minder bandbreedte nodig in vergelijking met PCM. |
| terugkoppeling | Geeft geen feedback. | Feedback wordt gegeven. |
| Complexiteit van de notatie | Complex | Eenvoudig |
| Signaal - ruis verhouding | Goed | Gemiddelde |
| Toepassingsgebied | Audio, video en telefonie. | Spraak en video. |
| Bits / sample | 7/8 | 4/6 |
| Bitsnelheid | 56-64 | 32-48 |
Definitie van PCM
PCM (Pulse Code Modulation) is een broncoderingsstrategie waarbij de sequentie van de gecodeerde puls wordt gebruikt om het berichtsignaal weer te geven met behulp van het helpen bij het plotten van het signaal in tijd en amplitude in de afzonderlijke vorm. Het omvat twee basishandelingen: tijd discretisatie en amplitude discretisatie. De tijd discretisatie wordt bereikt door bemonstering, en amplitude discretisatie wordt bereikt kwantisering. 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 einde.
De bewerkingen die werden uitgevoerd aan het bronzend-einde -
- Sampling - Sampling is een proces van het meten van het signaal met gelijke intervallen waarin het bericht (basisband) signaal wordt bemonsterd met de lijn van rechthoekige pulsen. Deze pulsen zijn extreem versmald om het momentane bemonsteringsproces van dichtbij te extraheren. De nauwkeurige reconstructie van het basisbandsignaal wordt verkregen wanneer de bemonstersnelheid groter moet zijn dan tweemaal de hoogste frequentiecomponent die bekend staat als Nyquist-snelheid .
- Kwantisatie - Na het bemonsteren ondergaat het berichtsignaal kwantisatie wat een discrete representatie in zowel tijd als amplitude verschaft. In het kwantisatieproces worden de bemonsterde exemplaren vervangen door integrale waarden in een bepaald bereik.
- Codering - Het verzonden signaal wordt sterker gemaakt tegen de interferentie en ruis het gekwantiseerde signaal door het te vertalen in een meer geschikte vorm van signaal en deze vertaling is bekend als codering.
Bewerkingen uitgevoerd op het tijdstip van regeneratie langs het transmissiepad -
Operaties uitgevoerd aan het ontvangende einde -
- Decoderen en uitbreiden - Na de regeneratie worden de zuivere pulsen van het signaal vervolgens gecombineerd in een codewoord. Vervolgens wordt het codewoord gedecodeerd in gekwantiseerd PAM (Pulse Amplitude Modulation) -signaal. Deze gedecodeerde signalen vertegenwoordigen de geprojecteerde sequentie van gecomprimeerde monsters.
- Reconstructie - In deze bewerking wordt het originele signaal hersteld aan het ontvangende uiteinde.
Definitie van DPCM
DPCM (Differential Pulse Code Modulation) 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, werd de DPCM dus bedacht. Vergelijkbaar met PCM bestaat DPCM uit bemonsterings-, kwantisatie- en codeerprocessen. Maar DPCM verschilt van PCM omdat het het verschil van het werkelijke monster en de voorspelde waarde kwantificeert. Dat is de reden dat het wordt aangeduid als differentieel 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 veranderingen niet snel aanpast van het ene monster naar het andere.
De codering van extreem gecorreleerd signaal in het standaard PCM-systeem produceert overtollige informatie. Door eliminatie van redundantie kan een efficiënter signaal worden geproduceerd.
Belangrijkste verschillen tussen PCM en DPCM
- Het aantal bits in PCM is 4, 8 of 16 bits per sample. Aan de andere kant heeft DPCM bits meer dan één, maar minder dan het aantal bits dat in PCM wordt gebruikt
- Zowel PCM- als DPCM-technieken lijden aan kwantisatiefouten en vervorming maar in verschillende mate.
- DPCM vereist minder bandbreedte, terwijl PCM werkt op een hogere bandbreedte.
- PCM geeft geen feedback. DPCM daarentegen geeft feedback.
- PCM bestaat uit een complexe notatie. Daartegenover heeft DPCM een eenvoudige notatie.
- DPCM heeft een gemiddelde signaal-ruisverhouding. Integendeel, PCM heeft een betere signaal / ruis-verhouding.
- 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.
Conclusie
De PCM-procedure bemonstert en converteert de analoge golfvorm rechtstreeks in digitale code met behulp van een analoog / digitaal-omzetter. Aan de andere kant doet de DPCM hetzelfde werk, maar gebruikt de multibit-verschilwaarde.
