Differenza tra PCM e DPCM
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PCM e DPCM sono le procedure utilizzate per trasformare il segnale analogico in digitale. Questi metodi sono diversi in quanto il PCM rappresenta il valore del campione con parole in codice mentre in DPCM i valori originali e del campione dipendono dai campioni precedenti.
La conversione del segnale da analogico a digitale è vantaggiosa per molte applicazioni perché i segnali digitali sono meno sensibili al rumore. Il sistema di comunicazione digitale offre migliori prestazioni, affidabilità, sicurezza, efficienza e integrazione del sistema. PCM e DPCM sono le tecniche di codifica sorgente distinte, comprendiamo la differenza tra loro con la tabella di confronto.
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- Tabella di comparazione
- Definizione
- Differenze chiave
- Conclusione
Tabella di comparazione
| Base per il confronto | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Numero di bit coinvolti | 4, 8 o 16 bit per campione. | Più di uno ma meno di PCM. |
| Errore di quantizzazione e distorsione | Dipende dal numero di livelli. | Potrebbero presentarsi distorsione da sovraccarico del pendio e rumore di quantizzazione. |
| Larghezza di banda del canale di trasmissione | Richiede una larghezza di banda elevata. | Hai bisogno di meno larghezza di banda rispetto al PCM. |
| Risposta | Non fornisce alcun feedback. | Il feedback è fornito. |
| Complessità della notazione | Complesso | Semplice |
| Rapporto segnale-rumore | Buono | Media |
| Area di applicazione | Audio, video e telefonia. | Discorso e video. |
| Bits / campione | 7/8 | 4/6 |
| Velocità dei bit | 56-64 | 32-48 |
Definizione di PCM
PCM (Pulse Code Modulation) è una strategia di codifica sorgente in cui la sequenza dell'impulso codificato viene utilizzata per rappresentare il segnale con l'aiuto della rappresentazione del segnale in tempo e ampiezza in forma discreta. Implica due operazioni di base: la discretizzazione temporale e la discretizzazione dell'ampiezza. Il discretizzazione del tempo si ottiene campionando, e discretizzazione di ampiezza si ottiene la quantizzazione. Include anche un passaggio aggiuntivo che sta codificando in cui le ampiezze quantizzate generano semplici schemi di impulsi.
Il processo PCM è diviso in tre parti, in primo luogo è la trasmissione all'estremità della sorgente, in secondo luogo la rigenerazione sul percorso di trasmissione e l'estremità ricevente.
Le operazioni eseguite alla fine della trasmissione sorgente -
- campionatura - Il campionamento è un processo di misurazione del segnale a intervalli uguali in cui il segnale (banda base) viene campionato con la linea di impulsi rettangolari. Questi impulsi sono estremamente ridotti per estrarre da vicino il processo di campionamento istantaneo. La ricostruzione accurata del segnale in banda base si ottiene quando la frequenza di campionamento dovrebbe essere maggiore del doppio della componente di frequenza più elevata nota come Tasso di Nyquist.
- Quantizzazione - Dopo il campionamento il segnale viene sottoposto a quantizzazione che fornisce una rappresentazione discreta sia nel tempo che nell'ampiezza. Nel processo di quantizzazione, le istanze campionate sono valori integrali alificati in un intervallo particolare.
- Codifica - Il segnale trasmesso viene reso più forte contro l'interferenza e il rumore del segnale quantizzato traducendolo in una forma più adatta di segnale e questa traduzione è nota come codifica.
Operazioni eseguite al momento della rigenerazione lungo il percorso di trasmissione -
Operazioni eseguite alla fine della ricezione -
- Decodifica ed espansione - Dopo la rigenerazione, gli impulsi puliti del segnale vengono quindi combinati in una parola di codice. Quindi la parola in codice viene decodificata in segnale quantizzato PAM (Pulse Amplitude Modulation). Questi segnali decodificati rappresentano la sequenza proiettata di campioni compressi.
- Ricostruzione - In questa operazione, il segnale originale viene recuperato alla fine della ricezione.
Definizione di DPCM
DPCM (Modulazione differenziale del codice di impulso) non è altro che una variante di PCM. PCM non è efficiente in quanto genera molti bit e consuma più larghezza di banda. Quindi, per ovviare al problema sopra indicato è stato ideato il DPCM. Simile al PCM, il DPCM comprende processi di campionamento, quantizzazione e codifica. Ma DPCM differisce da PCM perché quantizza la differenza tra il campione reale e il valore previsto. Questo è il motivo per cui viene chiamato PCM differenziale.
Il DPCM utilizza la proprietà comune di PCM in cui l'alto grado di correlazione tra campioni adiacenti viene utilizzato. Questa correlazione viene generata quando il segnale viene campionato a una frequenza maggiore della frequenza di Nyquist. La correlazione significa che il segnale non adatta rapidamente il cambiamento da un campione all'altro.
La codifica del segnale estremamente correlato nel sistema PCM standard produce informazioni ridondanti. Eliminando la ridondanza è possibile produrre un segnale più efficiente.
- Il numero di bit inclusi in PCM è di 4, 8 o 16 bit per campione. D'altra parte, DPCM coinvolge bit più di uno, ma inferiore al numero di bit utilizzati nel PCM
- Entrambe le tecniche PCM e DPCM subiscono errori di quantizzazione e distorsione, ma in misura diversa.
- DPCM richiede meno larghezza di banda mentre PCM lavora su una larghezza di banda maggiore.
- PCM non fornisce alcun feedback. Al contrario, DPCM fornisce feedback.
- PCM è composto da notazione complessa. Al contrario, DPCM ha una semplice notazione.
- DPCM ha un rapporto segnale-rumore medio. Al contrario, PCM ha un miglior rapporto segnale-rumore.
- PCM è utilizzato in applicazioni audio, video e telefoniche. Al contrario, DPCM viene utilizzato nell'applicazione vocale e video.
- Se parliamo di efficienza, DPCM è un passo avanti rispetto a PCM.
Conclusione
La procedura PCM campiona e converte la forma d'onda analogica in codice digitale direttamente con l'aiuto di un convertitore da analogico a digitale. D'altra parte, il DPCM fa il lavoro simile ma usa il valore della differenza multibit.
