PCM pret ADPCM
Lielākā daļa dabisko signālu, piemēram, balss, ir analogie signāli. Tomēr, tā kā datori un gandrīz visa mūsdienās izmantotā iekārta ir digitāla, šo analogo signālu pārvēršana ciparu signālos ir būtiska. Piemēram, lai ierakstītu balsi datorā, signāls jāatspoguļo kā virkne bitu. Parasti mikrofons vispirms skaņu pārveido par analogo elektrisko signālu. Tad šo analogo elektrisko signālu pārvērš ciparu signālā, kuru var attēlot kā bitu secību. Šī digitālā signāla atvasināšanai var būt dažādas metodes. PCM (pulsa koda modulācija) un ADPCM (adaptīvā diferenciālā impulsa koda modulācija) ir divas šādas digitalizācijas metodes.
PCM (impulsa koda modulācija)
PCM ir paņēmiens, kā attēlot analogo signālu kā bitu secību. PCM vispirms tiek mērīta signāla amplitūda (pareizāk, signāls tiek ņemts paraugā) ar vienādiem intervāliem. Tad šie paraugi tiek glabāti kā ciparu skaitļi. Piemēram, trīsstūra signālu var kvantizēt kā secību 0, 1, 2, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -2, -1, 0, 1,2, 3, ……. Kad šie skaitļi tiek attēloti binārā formā, tas būs kaut kas līdzīgs secībai 0000, 0001, 0010, 0011, 0010, 0001….. Tas ir, kā šis trīsstūrveida analogais signāls tiek pārveidots bitu secībā PCM.
PCM ir izmantots ciparu telefonijā kā balss kodēšanas metode. PCM ir arī digitālā audio standarts datoros. Tomēr, veicot dažas modifikācijas, atmiņu un informācijas ātrumu var optimizēt PCM. ADPCM ir viena no šādām metodēm.
ADPCM (adaptīvā diferenciālā impulsa koda modulācija)
ADPCM ir DPCM (diferenciālā impulsa koda modulācija) veids, kas nosūta (vai saglabā) starpību starp secīgiem paraugiem, nevis nosūta visu parauga lielumu. Tas samazina nosūtāmo bitu daudzumu. Piemēram, trīsstūra signāla gadījumā atšķirība starp diviem secīgiem paraugiem vienmēr ir plus vai mīnus viens. Kad tiek nosūtīts pirmais paraugs, uztvērējs var iegūt otrā parauga vērtību, ja tiek nodrošināta atšķirība starp otro un pirmo paraugu. Tādējādi DPCM samazina nepieciešamo bitu daudzumu signāla digitālai attēlošanai.
ADPCM veic vēl vienu DPCM modifikāciju. Tas maina paraugu ņemšanas intervālu (vai kvantēšanas soļu) lielumu, lai vēl vairāk samazinātu signālu attēlošanai nepieciešamo bitu daudzumu. ADPCM tiek plaši izmantots daudzās kodēšanas lietojumprogrammās.
Kāda ir atšķirība starp PCM un ADPCM?
1. ADPCM signāla attēlošanai izmanto atšķirību starp diviem secīgiem paraugiem, bet PCM tieši izmanto paraugu vērtības.
2. PCM intervāla lielums starp diviem paraugiem ir noteikts, bet ADPCM to var mainīt.
3. ADPCM ir nepieciešams mazāks bitu daudzums, lai attēlotu signālu, salīdzinot ar PCM.
4. PCM signāla dekodēšana ir vienkāršāka nekā ADPCM signāls.
