PCM versus ADPCM
De meeste natuurlijke signalen, zoals spraak, zijn analoge signalen. Omdat computers en bijna alle apparatuur die we tegenwoordig gebruiken digitaal zijn, is het echter essentieel om die analoge signalen om te zetten in digitale signalen. Om bijvoorbeeld een stem in een computer op te nemen, moet het signaal worden weergegeven als een reeks bits. Meestal zet de microfoon eerst geluid om in een analoog elektrisch signaal. Vervolgens wordt dat analoge elektrische signaal omgezet in een digitaal signaal dat kan worden weergegeven als een bitreeks. Er kunnen verschillende technieken zijn om dit digitale signaal af te leiden. PCM (Pulse Code Modulation) en ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) zijn twee van dergelijke digitaliseringstechnieken.
PCM (Pulse Code Modulation)
PCM is een techniek om een analoog signaal als een bitreeks weer te geven. In PCM wordt eerst de amplitude van het signaal gemeten (meer correct, signaal wordt bemonsterd) met gelijke intervallen. Vervolgens worden deze monsters opgeslagen als digitale nummers. Een driehoekig signaal kan bijvoorbeeld worden gekwantiseerd als de reeks, 0, 1, 2, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ……. Wanneer die getallen binair worden weergegeven, zal het zoiets zijn als de reeks, 0000, 0001, 0010, 0011, 0010, 0001 ….. Dit is hoe dat driehoekige analoge signaal wordt omgezet in een bitreeks in PCM.
PCM is gebruikt in digitale telefonie als de methode voor het coderen van spraak. PCM is ook een standaard voor digitale audio in computers. Door enkele wijzigingen aan te brengen, kan PCM echter worden geoptimaliseerd op het gebied van geheugen en informatiesnelheid. ADPCM is zo'n methode.
ADPCM (adaptieve differentiële pulscodemodulatie)
ADPCM is een type DPCM (Differential Pulse Code Modulation), dat het verschil tussen opeenvolgende monsters verzendt (of opslaat) in plaats van de volledige grootte van het monster te verzenden. Dat vermindert het aantal te verzenden bits. In het geval van een driehoekig signaal is het verschil tussen twee opeenvolgende monsters bijvoorbeeld altijd plus of min één. Wanneer het eerste monster wordt verzonden, kan de ontvanger de waarde van het tweede monster afleiden wanneer het verschil tussen de tweede en eerste monsters wordt gegeven. Daarom vermindert DPCM het aantal bits dat nodig is om het signaal digitaal weer te geven.
ADPCM doet nog een wijziging aan DPCM. Het varieert de grootte van de bemonsteringsintervallen (of kwantisatiestappen) om het aantal bits dat nodig is om het signaal weer te geven verder te verminderen. ADPCM wordt veel gebruikt in veel coderingstoepassingen.
Wat is het verschil tussen PCM en ADPCM?
1. In ADPCM wordt het verschil tussen twee opeenvolgende monsters gebruikt om het signaal weer te geven, terwijl monsterwaarden direct worden gebruikt in PCM.
2. In PCM ligt de grootte van het interval tussen twee monsters vast, terwijl deze kan worden gevarieerd in ADPCM.
3. ADPCM heeft minder bits nodig om een signaal weer te geven in vergelijking met PCM.
4. Het decoderen van een PCM-signaal is eenvoudiger dan een ADPCM-signaal.
