Diferenční pulzní kódová modulace - Differential pulse-code modulation

Diferenční pulzní kódová modulace (DPCM) je kódovač signálu, který používá základní linii pulzní kódová modulace (PCM), ale přidává některé funkce založené na predikci vzorků signálu. Vstup může být analogový signál nebo a digitální signál.

Pokud je vstup a nepřetržitý čas analogový signál, musí být odebrány vzorky nejprve, aby a signál diskrétního času je vstup do kodéru DPCM.

  • Možnost 1: odeberte hodnoty dvou po sobě jdoucích vzorků; pokud se jedná o analogové vzorky, kvantovat jim; 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 budou rozdíly později entropie kódovaná protože entropie rozdílového signálu je mnohem menší než entropie původního diskrétního signálu považovaného za nezávislé vzorky.

DPCM vynalezl C. Chapin Cutler na Bell Labs v roce 1950; jeho patent zahrnuje obě metody.[1]

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 kvantování 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 Cutler ukázal:

Cutler DPCM patent.png

Viz také

Reference

  1. ^ Americký patent 2605361, C. Chapin Cutler, „Diferenciální kvantizace komunikačních signálů“, podaná 29. června 1950, vydaná 29. července 1952