Diferenční pulzní kódová modulace - Differential pulse-code modulation

Diferenční pulzní kódová modulace ( DPCM ) je signální kodér, který využívá základní linii pulzní kódové modulace (PCM), ale přidává některé funkce založené na predikci vzorků signálu. Vstupem může být analogový signál nebo digitální signál .

Pokud je vstupem analogový signál spojitého času , je třeba jej nejprve vzorkovat, aby byl vstupem kodéru DPCM signál diskrétního času .

• Možnost 1: odeberte hodnoty dvou po sobě jdoucích vzorků; pokud se jedná o analogové vzorky, kvantifikujte je; vypočítat rozdíl mezi prvním a druhým; výstup je rozdíl.
• Možnost 2: Namísto rozdílu vzhledem k předchozímu vstupnímu vzorku vezměte rozdíl relativně k výstupu místního modelu procesu dekodéru; v této možnosti lze rozdíl kvantifikovat, což umožňuje dobrý způsob začlenění řízené ztráty do kódování.

Použitím jednoho z těchto dvou procesů je eliminována krátkodobá redundance signálu (pozitivní korelace blízkých hodnot); kompresních poměrů řádově 2 až 4 lze dosáhnout, pokud jsou rozdíly následně kódovány entropií, protože entropie rozdílového signálu je mnohem menší než entropie původního samostatného signálu považovaného za nezávislé vzorky.

DPCM vynalezl C. Chapin Cutler v Bell Labs v roce 1950; jeho patent zahrnuje obě metody.

Možnost 1: Rozdíl mezi dvěma po sobě jdoucími kvantovanými vzorky

Kodér vykonává funkci diferenciace; kvantizátor předchází diferenciaci sousedních kvantovaných vzorků; dekodér je akumulátor, který při správné inicializaci přesně obnoví kvantovaný signál.

Možnost 2: analýza syntézou

Začlenění dekodéru do kodéru umožňuje kvantifikaci rozdílů, včetně nelineární kvantizace, v kodéru, pokud je v přijímači vhodně použit přibližný inverzní kvantizátor. Když je kvantizátor jednotný, dekodér implicitně regeneruje rozdíly, jako v tomto jednoduchém diagramu, který ukázal Cutler:

Viz také

• Adaptivní DPCM
• Delta modulace , speciální případ DPCM, kde jsou rozdíly e _Q [n] reprezentovány 1 bitem jako ± Δ
• Metody pulzní modulace
• Modulace Delta-sigma

Reference