ความแตกต่างระหว่าง PCM และ DPCM
เนื้อหา
PCM และ DPCM เป็นขั้นตอนที่ใช้ในการแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล วิธีการเหล่านี้จะแตกต่างกันเนื่องจาก PCM แสดงค่าตัวอย่างโดยใช้คำรหัสใน DPCM นั้นค่าดั้งเดิมและค่าตัวอย่างขึ้นอยู่กับตัวอย่างก่อนหน้า
การแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิตอลมีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชั่นจำนวนมากเนื่องจากสัญญาณดิจิตอลมีความไวต่อสัญญาณรบกวนน้อยกว่า ระบบการสื่อสารแบบดิจิตอลให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นความน่าเชื่อถือความปลอดภัยประสิทธิภาพและการรวมระบบ PCM และ DPCM เป็นเทคนิคการเข้ารหัสแหล่งข้อมูลที่แตกต่างกันขอให้เข้าใจถึงความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านั้นด้วยแผนภูมิเปรียบเทียบ
-
- แผนภูมิเปรียบเทียบ
- คำนิยาม
- ความแตกต่างที่สำคัญ
- ข้อสรุป
แผนภูมิเปรียบเทียบ
| พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| จำนวนบิตที่เกี่ยวข้อง | 4, 8 หรือ 16 บิตต่อตัวอย่าง | มากกว่าหนึ่ง แต่น้อยกว่า PCM |
| ข้อผิดพลาดเชิงปริมาณและการบิดเบือน | ขึ้นอยู่กับจำนวนของระดับ | ความเพี้ยนเกินพิกัดลาดและเสียงรบกวน quantization สามารถนำเสนอ |
| แบนด์วิดธ์ของช่องทางส่งสัญญาณ | ต้องการแบนด์วิธสูง | ต้องการแบนด์วิดท์น้อยลงเมื่อเทียบกับ PCM |
| ผลตอบรับ | ไม่ได้ให้ข้อเสนอแนะใด ๆ | ข้อเสนอแนะที่มีให้ |
| ความซับซ้อนของสัญกรณ์ | ซับซ้อน | ง่าย |
| อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน | ดี | เฉลี่ย |
| พื้นที่ใช้งาน | เสียงวิดีโอและโทรศัพท์ | เสียงพูดและวิดีโอ |
| บิต / ตัวอย่าง | 7/8 | 4/6 |
| อัตราบิต | 56-64 | 32-48 |
คำจำกัดความของ PCM
PCM (การปรับรหัส Pulse) เป็นกลยุทธ์การเข้ารหัสแหล่งที่มาซึ่งลำดับของพัลส์รหัสถูกใช้เพื่อแสดงสัญญาณด้วยความช่วยเหลือในการวางแผนสัญญาณในเวลาและแอมพลิจูดในรูปแบบไม่ต่อเนื่อง มันเกี่ยวข้องกับการดำเนินงานพื้นฐานสองประการคือการลดเวลาและการลดขนาดของแอมพลิจูด discretization เวลา สามารถทำได้โดยการสุ่มตัวอย่างและ การแยกส่วนแอมพลิจูด จะประสบความสำเร็จในเชิงปริมาณ นอกจากนี้ยังมีขั้นตอนเพิ่มเติมที่เข้ารหัสในช่วงที่แอมพลิจูดควอนตัมสร้างรูปแบบพัลส์อย่างง่าย
กระบวนการ PCM นั้นแบ่งออกเป็นสามส่วนส่วนแรกคือการส่งสัญญาณที่จุดสิ้นสุดของแหล่งข้อมูลการฟื้นฟูครั้งที่สองที่เส้นทางการส่งและจุดสิ้นสุดการรับ
การดำเนินการที่แหล่งส่งสัญญาณสิ้นสุด -
- การสุ่มตัวอย่าง - การสุ่มตัวอย่างเป็นกระบวนการของการวัดสัญญาณในช่วงเวลาที่เท่ากันซึ่งสัญญาณ (เบสแบนด์) จะถูกสุ่มตัวอย่างด้วยเส้นพัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า พัลส์เหล่านี้แคบลงอย่างมากเพื่อแยกกระบวนการสุ่มตัวอย่างแบบฉับพลันอย่างใกล้ชิด การสร้างสัญญาณเบสแบนด์ที่แม่นยำนั้นได้มาเมื่ออัตราการสุ่มตัวอย่างควรมากกว่าสองเท่าของส่วนประกอบความถี่สูงสุดที่รู้จักกันในชื่อ อัตรา Nyquist.
- ควอน - หลังจากการสุ่มตัวอย่างสัญญาณจะผ่านการวัดเชิงปริมาณซึ่งให้การแสดงแบบไม่ต่อเนื่องทั้งเวลาและแอมพลิจูด ในกระบวนการ quantization อินสแตนซ์ที่สุ่มตัวอย่างจะถูกกำหนดค่าอินทิกรัลในช่วงเฉพาะ
- การเข้ารหัส - สัญญาณที่ส่งนั้นแข็งแกร่งต่อการรบกวนและเสียงรบกวนของสัญญาณเชิงปริมาณโดยการแปลมันให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณที่เหมาะสมกว่าและการแปลนี้เรียกว่าการเข้ารหัส
การดำเนินการในช่วงเวลาของการฟื้นฟูตามเส้นทางการส่ง -
การดำเนินการเมื่อสิ้นสุดการรับ -
- การถอดรหัสและการขยาย - หลังจากการงอกใหม่พัลส์ที่สะอาดของสัญญาณจะรวมกันเป็นคำรหัส จากนั้นโค้ดคำจะถูกถอดรหัสเป็นสัญญาณ PAM (Pulse Amplitude Modulation) สัญญาณถอดรหัสเหล่านี้แสดงลำดับของตัวอย่างที่ถูกบีบอัด
- การก่อสร้างใหม่ - ในการดำเนินการนี้สัญญาณดั้งเดิมจะถูกกู้คืนเมื่อสิ้นสุดการรับ
คำจำกัดความของ DPCM
DPCM (การปรับรหัสพัลส์แบบดิฟเฟอเรนเชียล) ไม่มีอะไรนอกจาก PCM ที่แตกต่างกัน PCM ไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากมันสร้างบิตจำนวนมากและใช้แบนด์วิดท์มากขึ้น ดังนั้นเพื่อเอาชนะปัญหาที่กล่าวมา DPCM จึงได้รับการออกแบบ เช่นเดียวกับ PCM DPCM ประกอบด้วยกระบวนการสุ่มตัวอย่างการหาปริมาณและการเข้ารหัส แต่ DPCM นั้นแตกต่างจาก PCM เพราะมันจะบอกปริมาณความแตกต่างของตัวอย่างจริงและค่าที่ทำนาย นั่นคือเหตุผลที่เรียกว่าเป็น Differential PCM
DPCM ใช้คุณสมบัติทั่วไปของ PCM ซึ่งมีระดับสูง ความสัมพันธ์ ใช้ตัวอย่างที่อยู่ติดกัน ความสัมพันธ์นี้ถูกสร้างขึ้นเมื่อสัญญาณถูกสุ่มตัวอย่างในอัตราที่มากกว่าอัตรา Nyquist สหสัมพันธ์หมายความว่าสัญญาณไม่ปรับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากตัวอย่างหนึ่งไปยังอีก
การเข้ารหัสสัญญาณที่มีความสัมพันธ์กันอย่างมากในระบบ PCM มาตรฐานทำให้เกิดข้อมูลซ้ำซ้อน ด้วยการขจัดความซ้ำซ้อนของสัญญาณที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสามารถผลิตได้
- จำนวนบิตที่รวมอยู่ใน PCM คือ 4, 8 หรือ 16 บิตต่อตัวอย่าง ในทางตรงกันข้าม DPCM เกี่ยวข้องกับบิตมากกว่าหนึ่ง แต่น้อยกว่าจำนวนบิตที่ใช้ใน PCM
- ทั้งเทคนิค PCM และ DPCM ประสบข้อผิดพลาดเชิงปริมาณและการบิดเบือน แต่ในระดับที่แตกต่างกัน
- DPCM ต้องการแบนด์วิดท์น้อยลงในขณะที่ PCM ทำงานกับแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้น
- PCM ไม่ได้ให้ข้อเสนอแนะใด ๆ ในทางตรงกันข้าม DPCM ให้ข้อเสนอแนะ
- PCM ประกอบด้วยสัญกรณ์ที่ซับซ้อน เมื่อเทียบกับ DPCM มีสัญลักษณ์ง่าย ๆ
- DPCM มีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนโดยเฉลี่ย ในทางตรงกันข้าม PCM มีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้น
- PCM ใช้ในแอปพลิเคชั่นเสียงวิดีโอและโทรศัพท์ ในทางกลับกัน DPCM จะใช้ในแอปพลิเคชันคำพูดและวิดีโอ
- ถ้าเราพูดถึงประสิทธิภาพ DPCM เป็นอีกก้าวหนึ่งของ PCM
ข้อสรุป
ตัวอย่างขั้นตอน PCM และแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นรหัสดิจิทัลโดยตรงด้วยความช่วยเหลือของตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล ในทางกลับกัน DPCM ทำงานคล้ายกัน แต่ใช้ค่าความแตกต่างของ multibit
