La conversión de señal analógica a digital es beneficiosa para muchas aplicaciones porque las señales digitales son menos susceptibles al ruido. El sistema de comunicación digital proporciona un mejor rendimiento, confiabilidad, seguridad, eficiencia e integración del sistema. PCM y DPCM son las distintas técnicas de codificación de origen, entendamos la diferencia entre ellas con la tabla de comparación.
Gráfica comparativa
| Bases para la comparación | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Número de bits involucrados | 4, 8 o 16 bits por muestra. | Más de uno pero menos que PCM. |
| Error de cuantificación y distorsión. | Depende del número de niveles. | La distorsión por sobrecarga de la pendiente y el ruido de cuantificación podrían presentar. |
| Ancho de banda del canal de transmisión | Requiere alto ancho de banda. | Necesita menos ancho de banda en comparación con PCM. |
| Realimentación | No proporciona ningún comentario. | Se proporciona retroalimentación. |
| Complejidad de la notación | Complejo | Sencillo |
| Relación señal / ruido | Bueno | Promedio |
| Area de aplicación | Audio, video y telefonía. | Discurso y video. |
| Bits / muestra | 7/8 | 4/6 |
| Tasa de bits | 56-64 | 32-48 |
Definición de PCM
PCM (Pulse Code Modulation) es una estrategia de codificación de fuente en la que la secuencia del pulso codificado se utiliza para representar la señal del mensaje con la ayuda de trazar la señal en tiempo y amplitud en forma discreta. Implica dos operaciones básicas: discretización de tiempo y discretización de amplitud. El tiempo de discretización se realiza mediante muestreo, y la amplitud de amplitud se logra la cuantización. También incluye un paso adicional que es la codificación donde las amplitudes cuantificadas generan patrones de pulso simples.
El proceso PCM se divide en tres partes, la primera es la transmisión en el extremo de la fuente y, en segundo lugar, la regeneración en la ruta de transmisión y el extremo de recepción.
Las operaciones realizadas en la fuente de transmisión final.
- Muestreo : el muestreo es un proceso de medición de la señal a intervalos iguales en los que la señal del mensaje (banda base) se muestrea con la línea de pulsos rectangulares. Estos pulsos son extremadamente reducidos para extraer el proceso de muestreo instantáneo de cerca. La reconstrucción precisa de la señal de banda base se obtiene cuando la frecuencia de muestreo debe ser mayor que el doble del componente de frecuencia más alta que se conoce como frecuencia de Nyquist .
- Cuantización : después de muestrear, la señal del mensaje experimenta una cuantificación que proporciona una representación discreta tanto en tiempo como en amplitud. En el proceso de cuantización, las instancias muestreadas son valores integrales asignados en un rango particular.
- Codificación : la señal transmitida se hace más fuerte contra la interferencia y el ruido de la señal cuantificada al convertirla en una forma de señal más adecuada y esta traducción se conoce como codificación.
Operaciones realizadas en el momento de la regeneración a lo largo de la ruta de transmisión -
Operaciones realizadas en el extremo receptor -
- Decodificación y expansión : después de la regeneración, los pulsos de limpieza de la señal se combinan en una palabra de código. Luego, la palabra clave se decodifica en una señal PAM cuantificada (modulación de amplitud de pulso). Estas señales decodificadas representan la secuencia proyectada de muestras comprimidas.
- Reconstrucción : en esta operación, la señal original se recupera en el extremo receptor.
Definición de DPCM
DPCM (Modulación de código de pulso diferencial) no es más que una variante de PCM. PCM no es eficiente ya que genera muchos bits y consume más ancho de banda. Entonces, para superar el problema anterior, se diseñó el DPCM. Similar a PCM, DPCM se compone de procesos de muestreo, cuantificación y codificación. Pero DPCM difiere de PCM porque cuantifica la diferencia de la muestra real y el valor predicho. Esa es la razón por la que se llama PCM diferencial.
El DPCM usa la propiedad común de PCM en la que se usa el alto grado de correlación entre muestras adyacentes. Esta correlación se genera cuando la señal se muestrea a una tasa mayor que la tasa de Nyquist. La correlación significa que la señal no se adapta rápidamente al cambio de una muestra a otra.
La codificación de la señal extremadamente correlacionada en el sistema PCM estándar produce información redundante. Al eliminar la redundancia se puede producir una señal más eficiente.
Diferencias clave entre PCM y DPCM
- El número de bits incluidos en PCM es de 4, 8 o 16 bits por muestra. Por otro lado, DPCM involucra bits más de uno, pero menos que la cantidad de bits utilizados en PCM
- Tanto las técnicas PCM como las DPCM sufren errores de distorsión y cuantificación, pero en distinta medida.
- DPCM requiere menos ancho de banda mientras que PCM funciona con un ancho de banda mayor.
- PCM no proporciona ningún comentario. En contraste, DPCM proporciona retroalimentación.
- PCM se compone de notación compleja. En contra, DPCM tiene una notación simple.
- DPCM tiene una relación señal / ruido promedio. Por el contrario, PCM tiene una mejor relación de señal a ruido.
- PCM se utiliza en aplicaciones de audio, video y telefonía. Por el contrario, DPCM se utiliza en aplicaciones de voz y video.
- Si hablamos de eficiencia, DPCM está un paso por delante de PCM.
Conclusión
El procedimiento PCM muestrea y convierte la forma de onda analógica en código digital directamente con la ayuda de un convertidor analógico a digital. Por otro lado, el DPCM hace el trabajo similar pero usa el valor de diferencia multibit.
