Modulación de código de pulso diferencial
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La modulación por código de pulsos diferencial ( DPCM ) es un codificador de señales que utiliza la base de la modulación por código de pulsos (PCM) pero añade algunas funcionalidades basadas en la predicción de las muestras de la señal. La entrada puede ser una señal analógica o una señal digital .
Si la entrada es una señal analógica de tiempo continuo , primero debe muestrearse para que una señal de tiempo discreto sea la entrada al codificador DPCM.
- Opción 1: tomar los valores de dos muestras consecutivas; si son muestras analógicas, cuantificarlas ; calcular la diferencia entre la primera y la siguiente; la salida es la diferencia.
- Opción 2: en lugar de tomar una diferencia relativa a una muestra de entrada anterior, tomar la diferencia relativa a la salida de un modelo local del proceso decodificador; en esta opción, la diferencia se puede cuantificar, lo que permite una buena manera de incorporar una pérdida controlada en la codificación.
Aplicando uno de estos dos procesos, se elimina la redundancia a corto plazo (correlación positiva de valores cercanos) de la señal; se pueden lograr relaciones de compresión del orden de 2 a 4 si las diferencias se codifican posteriormente por entropía porque la entropía de la señal de diferencia es mucho menor que la de la señal discreta original tratada como muestras independientes.
El DPCM fue inventado por C. Chapin Cutler en Bell Labs en 1950; su patente incluye ambos métodos. [1]
Opción 1: diferencia entre dos muestras cuantificadas consecutivas
El codificador realiza la función de diferenciación; un cuantificador precede a la diferenciación de muestras cuantificadas adyacentes; el decodificador es un acumulador, que si se inicializa correctamente recupera exactamente la señal cuantificada.
Opción 2: análisis por síntesis
La incorporación del decodificador dentro del codificador permite la cuantificación de las diferencias, incluso la cuantificación no lineal, en el codificador, siempre que se utilice adecuadamente un cuantificador inverso aproximado en el receptor. Cuando el cuantificador es uniforme, el decodificador regenera las diferencias de forma implícita, como en este sencillo diagrama que mostró Cutler:
Véase también
- Modulación de código de pulso diferencial adaptativo
- Modulación delta , un caso especial de DPCM donde las diferencias e Q [n] se representan con 1 bit como ±Δ
- Métodos de modulación de pulsos
- Modulación delta-sigma
Referencias
- ^ Patente estadounidense 2605361, C. Chapin Cutler, "Cuantización diferencial de señales de comunicación", presentada el 29 de junio de 1950, emitida el 29 de julio de 1952
