PCM

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Ten artykuł dotyczy metody przetwarzania sygnałów. Zobacz też: inne znaczenia tego skrótu.
Przebieg analogowy (linia czerwona) i odpowiadający mu przebieg (punkty niebieskie) odtworzony przy pomocy 4-bitowego kodowania PCM.

PCM (ang. Pulse-Code Modulation) – metoda reprezentacji sygnału analogowego w systemach cyfrowych, używana w telekomunikacji, w cyfrowej obróbce sygnału (np. w procesorach dźwięku), do przetwarzania obrazu, do zapisu muzyki na płytach CD (CD-Audio) i w wielu zastosowaniach przemysłowych.

LPCM (ang. Linear Pulse-Code Modulation) – specyficzny typ kodowania PCM, w którym poziomy kwantyzacji są równomierne liniowo. Jest on przeciwieństwem metody PCM, gdzie poziomy kwantyzacji zmieniają się w funkcji amplitudy. Choć PCM jest bardziej ogólnym pojęciem, to często jest właśnie stosowany do opisywania danych zakodowanych jako LPCM.

Metoda ta polega na rejestrowaniu wartości chwilowej sygnału analogowego (próbkowaniu) w określonych, najczęściej równych odstępach czasu, czyli z określoną częstością, zwaną częstotliwością próbkowania. Wartość chwilowa sygnału jest przedstawiana za pomocą słowa kodowego, którego wartości odpowiadają wybranym przedziałom kwantyzacji sygnału wejściowego. Przypisanie zakresu wartości analogowej pojedynczej wartości cyfrowej, nazywane jest kwantyzacją sygnału i prowadzi do powstania błędu kwantyzacji, czyli pewnej niedokładności związanej z zaokrągleniem wartości rzeczywistej. Im większa częstotliwość próbkowania i im więcej bitów słowa kodowego reprezentuje każdą próbkę, tym dokładność reprezentacji jest większa, a tak zapisany sygnał dyskretny jest wierniejszy oryginałowi. Aby uzyskać bezstratną informacyjnie zamianę sygnału ciągłego na dyskretny, należy tak dobrać częstotliwość próbkowania, by połowa tej częstotliwości (zob. częstotliwość Nyquista) była większa od najwyższej częstotliwości spośród składowych harmonicznych próbkowanego sygnału. Liczba poziomów kwantyzacji jest zazwyczaj potęgą liczby 2, ponieważ do zapisu próbek używa się słów binarnych, i wyraża się wzorem 2n, gdzie n to liczba bitów przeznaczona na pojedynczą próbkę.

Dźwięk w formacie PCM może być zapisywany z różną częstotliwością próbkowania, najczęściej jest to 8 kHz (niektóre standardy telefonii) lub 44,1 kHz (płyty CD-Audio), oraz różną rozdzielczością, najczęściej 8, 16, 20 lub 24 bitów na próbkę, może reprezentować 1 kanał (dźwięk monofoniczny), 2 kanały (stereofonia dwukanałowa) lub więcej (dźwięk dookólny). Reprezentacja dźwięku próbkowana z częstotliwością 44,1 kHz i rozdzielczością 16 bitów na próbkę (216 = 65.536 możliwych wartości amplitudy fali dźwiękowej na próbkę) jest uważana za bardzo wierną swemu oryginałowi, ponieważ pokrywa cały zakres pasma częstotliwości słyszalnych przez człowieka oraz prawie cały zakres rozpiętości dynamicznej słyszalnych dźwięków.

Zobacz też[edytuj]

Linki zewnętrzne[edytuj]