pcm码和dpcm码的区别

PCM（Pulse Code Modulation——脉冲编码调制）

脉冲调制就是把一个时间连续,取值连续的模拟信号变换成时间离散,取值离散的数字信号后在信道中传输.

个人认为上面这句话概括的相当经典

脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样,再对样值幅度量化,编码的过程.

所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号.该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原模拟信号.它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的.在该实验中,抽样速率采用8Kbit/s.

所谓量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示.

一个模拟信号经过抽样量化后,得到已量化的脉冲幅度调制信号,它仅为有限个数值.

所谓编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值.然而,实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过程也称为模/数变换,可记作A/D.

DPCM(Differential Pulse Code Modulation——差分脉冲编码调制)

在PCM中，波形的每个样本独立进行编码。然而，以奈奎斯特速率或更高速率采样的绝大多数信号（包括语音信号），其相邻的样本之间呈现明显的相关性，换言之，相邻采样幅度间的平均变化较小。所以，利用采样中多余度的编码方案将使语音信号的码率降低。

一种简单的解决方法就是对相邻样本之差编码而不是对样本本身编码，由于相邻样本之差比实际样本幅度小，所以表示差信号需要较小的位数。这种普通方法的一种改进方案是用前面的n个样本根据一定的规律来预测当前的样本，然后将预测值与实际值的误差进行量化后传输，在根据误差信号，采用和发送端相同的预测方法恢复出原始信号。 这就是DPCM.

APCM(Adaptive Pulse Code Modulation——自适应脉冲编码调制)

自适应脉冲编码调制是一种根据输入信号幅度大小来改变量化阶大小的一种波形编码技术。这种自适应可以是瞬时自适应，即量化阶的大小每隔几个样本就改变；也可以是音节自适应，即量化阶的大小在较长时间周期里发生变化。

改变量化阶大小的方法有两种：前向自适应（forward adaptation）和后向自适应（backward adaptation）.

ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation——自适应差分脉冲编码调制)

ADPCM综合了APCM的自适应特性和DPCM的差分特性，是一种性能比较好的波形编码。它的核心想法是：

1. 利用自适应改变量化阶的大小，即使用小的量化阶去编码小的差值，使用大的量化阶去编码大的差值。

2.使用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值，使实际样本也预测值之间的差值总是最小。

PCM码和DPCM码的主要区别如下：

PCM码：

对模拟信号进行采样、量化、编码三个步骤，将模拟信号转化为数字信号。

需要传输4个参数：振幅、时间、频率、相位。

采样定理：如果对一个带宽为W的信号进行采样，采样频率必须大于2W（最低要求），才能完整地传输这个信号。

具有良好的信噪比，但是在传输过程中需要更高的带宽。

DPCM码：

对预测误差进行编码，减少冗余信息，降低传输数据量。

采样定理：如果信号的动态范围（最大振幅与最小振幅之比）小于量化级数，那么只需要传输一个参数（量化级数）就可以完整地传输这个信号。

相对于PCM，需要更少的位数来表示信号，因为DPCM码只传输冗余信息，不传输信号本身的信息，所以需要的带宽更少。

相对于PCM，DPCM的信噪比较低。

PCM码（脉冲编码调制）和DPCM码（差分脉冲编码调制）是两种数字信号编码方法。PCM码将模拟信号直接量化为离散数值，每个样本独立编码，精度高但数据量大。

DPCM码则是通过对连续样本之间的差值进行编码，减少了数据冗余，降低了数据量。

DPCM码通过预测当前样本值与前一个样本值的差异来编码，因此对于连续变化较小的信号，DPCM码可以更有效地表示信号，但对于快速变化的信号，可能会引入较大的误差。

编码方式不同：PCM是一种将模拟信号转换为数字信号的编码方式；DPCM是一种利用预测编码技术将模拟信号转换为数字信号的编码方式。

压缩比不同：PCM的压缩比通常为1:1，即每个样本采用8位二进制表示；DPCM的压缩比取决于预测器的精度，一般为1:2~1:6之间，采用更高的预测器精度可以获得更高的压缩比。

信号质量不同：PCM的信号质量较好，但需要较高的带宽；DPCM的信号质量受到预测器精度的影响，但可以在较低的带宽下实现较高的压缩比。

适用场景不同：PCM适用于需要较高信号质量的场景，如音频和视频编码；DPCM适用于需要高压缩比的场景，如语音编码和图像编码。

PCM（Pulse Code Modulation）码和DPCM（Differential Pulse Code Modulation）码都是数字音频编解码技术，但它们在编码原理上有所不同。

PCM码是一种非压缩的音频编码格式，它通过对模拟音频信号进行采样、量化和编码，将其转换为数字信号。PCM码保留了原始音频信号的完整信息，具有较高的音质，但数据量较大。

DPCM码则是一种有损压缩的音频编码格式，它通过量化音频信号的差分值来实现压缩。DPCM码在编码过程中会损失部分音频信息，但数据量较小。因此，DPCM码适用于对音质要求不高但需要较小数据量的场景。

总之，PCM码和DPCM码在编码原理、音质和数据量方面存在差异。PCM码为非压缩格式，音质较高但数据量大；DPCM码为有损压缩格式，音质较低但数据量较小。根据实际需求选择合适的音频编码技术。