Differentiaali PCM

Differentiaalinen pulssikoodimodulaatio (DPCM) on signaalin koodausmenetelmä, joka perustuu pulssikoodimodulaatioon (PCM) , mutta käyttää lisäominaisuuksia signaalinäyteennusteeseen perustuvaan kompaktiin esitykseen. DPCM:ää voidaan soveltaa analogiseen tai digitaaliseen signaaliin .  

Jos DPCM:ää käytetään analogisessa signaalissa, signaali on ensin näytteitettävä, jotta näytteitetyn signaalin näytteet voidaan syöttää DPCM-kooderiin.

DPCM:n toteuttamiseen on kaksi vaihtoehtoa:

• Vaihtoehto 1: ota kahden peräkkäisen näytteen arvot; jos ne ovat analogisia näytteitä, kvantisoi ne; laske ensimmäisen ja seuraavan välinen ero; tulos on tuloksena oleva ero, ja se voidaan koodata entropialla .
• Vaihtoehto 2: sen sijaan, että ottaisimme eron suhteessa edelliseen tulonäytteeseen, otamme eron suhteessa dekoodausprosessin lähtöpaikalliseen malliin; tässä versiossa ero voidaan kvantisoida, mikä mahdollistaa koodauksen häviön hallinnan.

Kummassakin näistä kahdesta DPCM-muunnelmasta signaalin paikallinen redundanssi (läheisten arvojen positiivinen korrelaatio) vähenee merkittävästi. Tässä tapauksessa puristussuhde 2:4 voidaan saavuttaa, jos eroarvot alistetaan sitten entropiakoodaukseen , koska erosignaalien jakautumisfunktio tunnetaan usein (pienen määrän arvoihin asti). parametrit).

DPCM:n keksi Cutler Bell Labsissa vuonna 1950 ja hänen patenttinsa sisältää molemmat menetelmät.

Alla on kooderi- ja dekooderikaaviot kahdessa versiossa huomautuksineen:

Vaihtoehto 1: Laske ero kahden peräkkäisen lukeman välillä

Kooderi toimii erottimena (kvantisoijan on edeltävä erottajaa) ja dekooderi toimii akuna.

Entropiakooderi (Q) vähentää bittien määrää, kun taas dekooderi ( ) palauttaa alkuperäistä diskreettisignaalia edustavien bittien lukumäärän.

Vaihtoehto 2: Eroanalyysi synteesillä

Dekooderin käyttö kooderissa.

Katso myös

• PCM
• Pulssivaihemodulaatio
• Kotelnikovin lause
• delta-koodaus