Rozdíl mezi PCM a ADPCM

PCM vs ADPCM

Většina přírodních signálů, jako je hlas, jsou analogové signály. Protože však počítače a téměř všechna zařízení, která dnes používáme, jsou digitální, je nezbytné převést tyto analogové signály na digitální signály. Například pro záznam hlasu do počítače by měl být signál reprezentován jako série bitů. Obvykle mikrofon nejprve převádí zvuk na analogový elektrický signál. Poté je tento analogový elektrický signál převeden na digitální signál, který lze reprezentovat jako bitovou sekvenci. Při odvozování tohoto digitálního signálu mohou existovat různé techniky. PCM (Pulse Code Modulation) a ADPCM (Adaptive diferenciální Pulse Code Modulation) jsou dvě takové techniky digitalizace.

PCM (Pulse Code Modulation)

PCM je technika reprezentace analogového signálu jako bitové sekvence. V PCM je nejprve měřena amplituda signálu (přesněji, vzorek je vzorkován) ve stejných intervalech. Poté se tyto vzorky uloží jako digitální čísla. Například trojúhelníkový signál může být kvantován jako sekvence, 0, 1, 2, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -2, -1, 0, 1,2, 3, …. Pokud jsou tato čísla reprezentována binárně, bude to něco jako sekvence 0000, 0001, 0010, 0011, 0010, 0001… Takto je tento trojúhelníkový analogový signál převeden na bitovou sekvenci v PCM.

PCM se používá v digitální telefonii jako metoda kódování hlasu. PCM je také standardem pro digitální zvuk v počítačích. Provedením některých úprav však lze PCM optimalizovat v oblasti rychlosti paměti a informací. Jednou z takových metod je ADPCM.

ADPCM (adaptivní diferenční pulsní kódová modulace)

ADPCM je typ DPCM (diferenční pulzní kódová modulace), který odešle (nebo uloží) rozdíl mezi po sobě jdoucími vzorky namísto odeslání celé velikosti vzorku. To snižuje množství bitů, které mají být odeslány. Například v případě trojúhelníkového signálu je rozdíl mezi dvěma po sobě následujícími vzorky vždy plus nebo mínus jeden. Když je odeslán první vzorek, přijímač může odvodit hodnotu druhého vzorku, když je poskytnut rozdíl mezi druhým a prvním vzorkem. DPCM tedy snižuje množství bitů, které je třeba k digitálnímu znázornění signálu.

ADPCM provádí další úpravy DPCM. Mění velikost vzorkovacích intervalů (nebo kroků kvantizace), aby se dále snížilo množství bitů potřebných k reprezentaci signálu. ADPCM je široce používán v mnoha aplikacích kódování.