Ero PCM: N Ja ADPCM: N Välillä

2024 Kirjoittaja: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 08:38

PCM vs. ADPCM

Suurin osa luonnollisista signaaleista, kuten ääni, ovat analogisia signaaleja. Kuitenkin, koska tietokoneet ja melkein kaikki nykyiset laitteemme ovat digitaalisia, näiden analogisten signaalien muuntaminen digitaalisiksi signaaleiksi on välttämätöntä. Esimerkiksi äänen tallentamiseksi tietokoneeseen signaali tulisi esittää sarjana bittejä. Yleensä mikrofoni muuntaa äänen ensin analogiseksi sähköiseksi signaaliksi. Sitten tämä analoginen sähköinen signaali muunnetaan digitaaliseksi signaaliksi, joka voidaan esittää bittisekvenssinä. Tämän digitaalisen signaalin johtamisessa voi olla erilaisia tekniikoita. PCM (Pulse Code Modulation) ja ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) ovat kaksi tällaista digitalisaatiotekniikkaa.

PCM (pulssikoodimodulaatio)

PCM on tekniikka, joka edustaa analogista signaalia bittisekvenssinä. PCM: ssä mitataan ensin signaalin amplitudi (tarkemmin sanottuna signaali näytteistetään) tasaisin välein. Sitten nämä näytteet tallennetaan digitaalisina numeroina. Esimerkiksi kolmiomainen signaali voidaan kvantisoida sekvenssinä 0, 1, 2, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -2, -1, 0, 1,2, 3, ……. Kun nuo luvut on esitetty binäärisenä, se on jotain sekvenssiä, 0000, 0001, 0010, 0011, 0010, 0001….. Näin tämä kolmiomainen analoginen signaali muunnetaan bittisekvenssiksi PCM: ssä.

PCM: ää on käytetty digitaalisessa puhelimessa äänen koodausmenetelmänä. PCM on myös standardi digitaaliselle äänelle tietokoneissa. Joitakin muutoksia tekemällä PCM voidaan kuitenkin optimoida muistin ja tiedonsiirtonopeuden alueilla. ADPCM on yksi tällainen menetelmä.

ADPCM (adaptiivinen differentiaalipulssikoodimodulaatio)

ADPCM on eräänlainen DPCM (Differential Pulse Code Modulation), joka lähettää (tai tallentaa) eron peräkkäisten näytteiden välillä sen sijaan, että lähetettäisi koko näytteen suuruuden. Tämä vähentää lähetettävien bittien määrää. Esimerkiksi kolmiomaisen signaalin tapauksessa kahden peräkkäisen näytteen välinen ero on aina plus tai miinus yksi. Kun ensimmäinen näyte lähetetään, vastaanottaja voi johtaa toisen näytteen arvon, kun toisen ja ensimmäisen näytteen välinen ero saadaan aikaan. Näin ollen DPCM vähentää tarvittavien bittien määrää signaalin edustamiseksi digitaalisesti.

ADPCM tekee toisen muutoksen DPCM: ään. Se muuttaa näytteenottovälien (tai kvantisointivaiheiden) kokoa signaalin edustamiseksi tarvittavien bittien määrän vähentämiseksi edelleen. ADPCM: ää käytetään laajalti monissa koodaussovelluksissa.

Mitä eroa on PCM: llä ja ADPCM: llä?

1. ADPCM: ssä kahden peräkkäisen näytteen välistä eroa käytetään signaalin esittämiseen, kun taas näytearvoja käytetään suoraan PCM: ssä.

2. PCM: ssä kahden näytteen välinen väli on kiinteä, kun taas sitä voidaan vaihdella ADPCM: ssä.

3. ADPCM tarvitsee pienemmän määrän bittejä signaalin esittämiseen kuin PCM.

4. PCM-signaalin dekoodaus on helpompaa kuin ADPCM-signaali.