PCM vs ADPCM
Większość naturalnych sygnałów, takich jak głos, to sygnały analogowe. Ponieważ jednak komputery i prawie cały sprzęt, którego dziś używamy, są cyfrowe, konwersja tych sygnałów analogowych na sygnały cyfrowe jest niezbędna. Na przykład, aby nagrać głos w komputerze, sygnał powinien być reprezentowany jako seria bitów. Zwykle mikrofon najpierw przekształca dźwięk w analogowy sygnał elektryczny. Następnie ten analogowy sygnał elektryczny jest konwertowany na sygnał cyfrowy, który można przedstawić jako sekwencję bitów. Mogą istnieć różne techniki uzyskiwania tego sygnału cyfrowego. PCM (Pulse Code Modulation) i ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) to dwie takie techniki digitalizacji.
PCM (modulacja impulsowo-kodowa)
PCM to technika przedstawiania sygnału analogowego jako sekwencji bitów. W PCM najpierw mierzona jest amplituda sygnału (dokładniej, sygnał jest próbkowany) w równych odstępach czasu. Następnie te próbki są przechowywane jako liczby cyfrowe. Na przykład sygnał trójkątny może być kwantowany jako sekwencja, 0, 1, 2, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -2, -1, 0, 1,2, 3, ……. Gdy te liczby są reprezentowane w systemie dwójkowym, będzie to coś w rodzaju sekwencji 0000, 0001, 0010, 0011, 0010, 0001….. W ten sposób ten trójkątny sygnał analogowy jest konwertowany na sekwencję bitów w PCM.
PCM został wykorzystany w telefonii cyfrowej jako metoda kodowania głosu. PCM to także standard cyfrowego dźwięku w komputerach. Jednak wprowadzając pewne modyfikacje, PCM można zoptymalizować w obszarach pamięci i szybkości informacji. ADPCM jest jedną z takich metod.
ADPCM (adaptacyjna różnicowa modulacja impulsów)
ADPCM to typ DPCM (Differential Pulse Code Modulation), który wysyła (lub przechowuje) różnicę między kolejnymi próbkami zamiast wysyłać całą wielkość próbki. Zmniejsza to liczbę wysyłanych bitów. Na przykład, w przypadku sygnału trójkątnego, różnica między dwoma kolejnymi próbkami jest zawsze plus lub minus jeden. Gdy pierwsza próbka jest wysyłana, odbiornik może uzyskać wartość drugiej próbki, gdy zapewniona jest różnica między drugą i pierwszą próbką. W związku z tym DPCM zmniejsza liczbę bitów potrzebnych do cyfrowego przedstawienia sygnału.
ADPCM wprowadza kolejną modyfikację DPCM. Zmienia rozmiar interwałów próbkowania (lub etapów kwantyzacji) w celu dalszego zmniejszenia liczby bitów potrzebnych do reprezentacji sygnału. ADPCM jest szeroko stosowany w wielu aplikacjach do kodowania.
Jaka jest różnica między PCM a ADPCM?
1. W ADPCM różnica między dwoma kolejnymi próbkami jest używana do reprezentowania sygnału, podczas gdy wartości próbek są bezpośrednio używane w PCM.
2. W PCM rozmiar odstępu między dwiema próbkami jest stały, podczas gdy można go zmieniać w ADPCM.
3. ADPCM potrzebuje mniejszej ilości bitów do reprezentacji sygnału w porównaniu z PCM.
4. Dekodowanie sygnału PCM jest łatwiejsze niż sygnału ADPCM.
