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Diferença entre PCM e DPCM

PCM e DPCM são os procedimentos usados ​​para transformar o sinal analógico em digital. Esses métodos são diferentes, pois o PCM representa o valor da amostra por palavras de código, enquanto no DPCM os valores originais e de amostra dependem de amostras anteriores.

A conversão do sinal analógico para digital é benéfica para muitas aplicações, porque os sinais digitais são menos suscetíveis ao ruído. O sistema de comunicação digital oferece melhor desempenho, confiabilidade, segurança, eficiência e integração de sistemas. PCM e DPCM são as técnicas de codificação de origem distintas, vamos entender a diferença entre elas com o gráfico de comparação.

Gráfico de comparação

Base para comparaçãoPCMDPCM
Número de bits envolvidos4, 8 ou 16 bits por amostra.Mais que um mas menos que PCM.
Erro de quantização e distorçãoDepende do número de níveis.Distorção de sobrecarga de inclinação e ruído de quantização poderia apresentar.
Largura de banda do canal de transmissãoRequer alta largura de banda.Precisa de menos largura de banda em comparação com o PCM.
ComentáriosNão fornece feedback.O feedback é fornecido.
Complexidade de notaçãoComplexoSimples
A relação sinal-ruídoBoaMédia
Área de aplicaçãoÁudio, vídeo e telefonia.Fala e vídeo.
Bits / amostra7/84/6
Taxa de bits56-6432-48

Definição de PCM

PCM (Pulse Code Modulation) é uma estratégia de codificação de fonte onde a seqüência do pulso codificado é usada para representar o sinal de mensagem com a ajuda plotando o sinal em tempo e amplitude na forma discreta. Envolve duas operações básicas - discretização de tempo e discretização de amplitude. A discretização de tempo é realizada por amostragem, e a discretização de amplitude é alcançada quantização. Também inclui uma etapa adicional que está codificando onde as amplitudes quantificadas geram padrões de pulso simples.

O processo PCM é dividido em três partes, primeiro é a transmissão no final da fonte, em segundo lugar, a regeneração no caminho de transmissão e no final de recepção.

As operações realizadas na fonte transmitindo final

  • Amostragem - A amostragem é um processo de medição do sinal em intervalos iguais em que o sinal de mensagem (banda base) é amostrado com a linha de pulsos retangulares. Esses pulsos são extremamente reduzidos para extrair de perto o processo de amostragem instantânea. A reconstrução precisa do sinal de banda base é obtida quando a taxa de amostragem deve ser maior que o dobro do componente de freqüência mais alta, que é conhecido como taxa de Nyquist .
  • Quantização - Após a amostragem, o sinal de mensagem sofre uma quantificação que fornece uma representação discreta no tempo e na amplitude. No processo de quantização, as instâncias amostradas são valores integrais alocados em intervalos específicos.
  • Codificação - O sinal transmitido é tornado mais forte contra a interferência e o ruído do sinal quantizado traduzindo-o em uma forma mais adequada de sinal e esta tradução é conhecida como codificação.

Operações realizadas no momento da regeneração ao longo do caminho de transmissão -

Os sinais são regenerados colocando os repetidores regenerativos na rota de transmissão. Realiza operações como equalização, tomada de decisão e timing.

Operações realizadas no final do recebimento -

  • Decodificação e expansão - Após a regeneração, os pulsos limpos do sinal são então combinados em uma palavra de código. Em seguida, a palavra de código é decodificada em sinal PAM (modulação de amplitude de pulso) quantizado. Estes sinais decodificados representam a sequência projetada de amostras comprimidas.
  • Reconstrução - Nesta operação, o sinal original é recuperado na extremidade de recepção.

Definição de DPCM

DPCM (Differential Pulse Code Modulation) não é senão uma variante do PCM. O PCM não é eficiente, pois gera muitos bits e consome mais largura de banda. Então, para superar o problema acima, o DPCM foi criado. Semelhante ao PCM, o DPCM é composto de processos de amostragem, quantização e codificação. Mas o DPCM difere do PCM porque quantifica a diferença entre a amostra real e o valor previsto. Essa é a razão pela qual é chamado de diferencial PCM.

O DPCM usa a propriedade comum de PCM na qual o alto grau de correlação entre amostras adjacentes é usado. Essa correlação é gerada quando o sinal é amostrado na taxa maior que a taxa de Nyquist. Correlação significa que o sinal não adapta a mudança rapidamente de uma amostra para outra.

Como resultado, a diferença entre amostras adjacentes é composta por uma potência média que é menor que a potência média do sinal original.

A codificação do sinal extremamente correlacionado no sistema PCM padrão produz informações redundantes. Através da eliminação da redundância, um sinal mais eficiente pode ser produzido.

O valor futuro do sinal redundante é inferido pela análise do comportamento passado do sinal. Esta previsão de valor futuro dá origem a técnica de quantização diferencial. Quando a saída do quantizador é codificada, a modulação do código de pulso diferencial é obtida.

Principais diferenças entre PCM e DPCM

  1. O número de bits incluídos no PCM é de 4, 8 ou 16 bits por amostra. Por outro lado, DPCM envolve bits mais de um, mas menor que o número de bits usados ​​no PCM
  2. Ambas as técnicas PCM e DPCM sofrem erro de quantificação e distorção, mas em diferentes graus.
  3. O DPCM requer menos largura de banda, enquanto o PCM trabalha com maior largura de banda.
  4. O PCM não fornece nenhum feedback. Em contraste, o DPCM fornece feedback.
  5. PCM é composto de notação complexa. Em contraste, o DPCM possui uma notação simples.
  6. O DPCM tem uma relação sinal-ruído média. Pelo contrário, o PCM tem uma melhor relação sinal-ruído.
  7. O PCM é usado em aplicativos de áudio, vídeo e telefonia. Por outro lado, o DPCM é usado em aplicativos de fala e vídeo.
  8. Se falamos de eficiência, o DPCM está um passo à frente do PCM.

Conclusão

O procedimento PCM coleta amostras e converte a forma de onda analógica em código digital diretamente com a ajuda de um conversor analógico para digital. Por outro lado, o DPCM faz o trabalho semelhante, mas usa um valor de diferença multibit.

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