PCM vs ADPCM
Väčšina prirodzených signálov, ako je hlas, sú analógové signály. Keďže však počítače a takmer všetky zariadenia, ktoré dnes používame, sú digitálne, konverzia týchto analógových signálov na digitálne signály je nevyhnutná. Napríklad, ak chcete nahrať hlas do počítača, signál by mal byť reprezentovaný ako séria bitov. Mikrofón zvyčajne najskôr konvertuje zvuk na analógový elektrický signál. Potom sa tento analógový elektrický signál prevedie na digitálny signál, ktorý môže byť reprezentovaný ako bitová sekvencia. Na odvodenie tohto digitálneho signálu môžu byť rôzne techniky. PCM (Pulse Code Modulation) a ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) sú dve takéto techniky digitalizácie.
PCM (modulácia pulzného kódu)
PCM je technika reprezentácie analógového signálu ako bitovej sekvencie. V PCM sa najprv meria amplitúda signálu (správnejšie sa signál vzorkuje) v rovnakých intervaloch. Potom sa tieto vzorky uložia ako digitálne čísla. Napríklad trojuholníkový signál môže byť kvantovaný ako sekvencia, 0, 1, 2, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ……. Keď sú tieto čísla reprezentované binárne, bude to niečo ako postupnosť 0000, 0001, 0010, 0011, 0010, 0001….. Takto sa trojuholníkový analógový signál konvertuje na bitovú sekvenciu v PCM.
PCM sa používa v digitálnej telefónii ako metóda kódovania hlasu. PCM je tiež štandardom pre digitálny zvuk v počítačoch. Avšak vykonaním určitých úprav možno PCM optimalizovať v oblasti pamäte a informačnej rýchlosti. ADPCM je jednou z takýchto metód.
ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation)
ADPCM je typ DPCM (Differential Pulse Code Modulation), ktorý odosiela (alebo ukladá) rozdiel medzi po sebe nasledujúcimi vzorkami namiesto odosielania celej veľkosti vzorky. To znižuje množstvo bitov, ktoré sa majú odoslať. Napríklad v prípade trojuholníkového signálu je rozdiel medzi dvoma po sebe nasledujúcimi vzorkami vždy plus alebo mínus jedna. Keď je odoslaná prvá vzorka, prijímač môže odvodiť hodnotu druhej vzorky, keď je poskytnutý rozdiel medzi druhou a prvou vzorkou. Preto DPCM znižuje množstvo bitov potrebných na digitálnu reprezentáciu signálu.
ADPCM vykonal ďalšiu úpravu DPCM. Mení veľkosť vzorkovacích intervalov (alebo kvantovacích krokov), aby sa ďalej znížilo množstvo bitov potrebných na reprezentáciu signálu. ADPCM sa široko používa v mnohých aplikáciách kódovania.
Aký je rozdiel medzi PCM a ADPCM?
1. V ADPCM sa na vyjadrenie signálu používa rozdiel medzi dvoma po sebe nasledujúcimi vzorkami, zatiaľ čo vzorové hodnoty sa priamo používajú v PCM.
2. V PCM je veľkosť intervalu medzi dvoma vzorkami pevná, zatiaľ čo v ADPCM sa môže meniť.
3. ADPCM potrebuje na vyjadrenie signálu menšie množstvo bitov v porovnaní s PCM.
4. Dekódovanie signálu PCM je jednoduchšie ako signál ADPCM.
