Differential PCM

Differential Pulse Code Modulation (DPCM) er en signalkodningsmetode, der er baseret på Pulse Code Modulation (PCM), men bruger yderligere funktioner til en kompakt repræsentation baseret på signalprøveforudsigelse. DPCM kan anvendes på et analogt signal eller et digitalt signal .  

Hvis DPCM skal bruges på et analogt signal, skal signalet først samples, så samples af det samplede signal kan føres ind i DPCM-koderen.

Der er to muligheder for at implementere DPCM:

• Mulighed 1: Tag værdierne af to på hinanden følgende prøver; hvis de er analoge prøver, kvantiser dem; beregn forskellen mellem den første og den næste; resultatet er den resulterende forskel, og den kan være entropikodet .
• Mulighed 2: i stedet for at tage forskellen i forhold til den forrige input-eksempel, tager vi forskellen i forhold til den lokale outputmodel af afkodningsprocessen; i denne variant kan forskellen kvantiseres, hvilket gør det muligt at kontrollere tabet i kodning.

I en af ​​disse to varianter af DPCM er den lokale redundans (positiv korrelation af nærliggende værdier) af signalet væsentligt reduceret. I dette tilfælde kan et kompressionsforhold på 2 til 4 opnås, hvis differensværdierne derefter udsættes for entropikodning , da fordelingsfunktionen af ​​differenssignalerne ofte er kendt (op til værdierne af et lille antal af parametre).

DPCM blev opfundet af Cutler ved Bell Labs i 1950 og hans patent omfatter begge metoder.

Nedenfor er encoder- og dekoderdiagrammerne i to versioner med noter:

Mulighed 1: Beregn forskellen mellem to på hinanden følgende aflæsninger

Indkoderen spiller rollen som differentiator (kvantizeren skal gå forud for differentiatoren), og dekoderen fungerer som akkumulator.

Entropikoderen (Q) reducerer antallet af bit, mens dekoderen ( ) gendanner antallet af bit, der repræsenterer det oprindelige diskrete signal.

Mulighed 2: Forskelsanalyse med syntese

Brug af en dekoder i en encoder.

Se også

• PCM
• Pulsfasemodulering
• Kotelnikovs teorem
• delta-kodning