تعديل رمز النبض التفاضلي
تُشفّر تقنية تعديل النبضة التفاضلية ( DPCM ) التغيرات بين العينات المتتالية للإشارة ، بدلاً من قيمة الإشارة مباشرةً (كما هو الحال في تعديل النبضة ). وبالتالي، قد يتم فك التشفير عن طريق دمج عينات DPCM مع مرور الوقت. ويمكن أن تكون الإشارة المدخلة إشارة تناظرية أو رقمية .
إذا كانت الإشارة المدخلة إشارة تناظرية مستمرة الزمن ، فيجب أخذ عينات منها لتصبح إشارة منفصلة الزمن . هناك طريقتان لترميز كل قيمة من قيم DPCM:
- الطريقة الأولى: أولاً، قم بتكميم العينات (إن لم تكن قد تم تكميمها بالفعل). الناتج هو الفرق بين العينة الحالية والعينة السابقة.
- الطريقة الثانية: تحديد الفرق بين العينة الحالية ومخرجات وحدة فك التشفير المحلية.
بتطبيق إحدى هاتين الطريقتين، يتم التخلص من التكرار قصير المدى (الارتباط الإيجابي بين القيم المتقاربة) للإشارة؛ ويمكن تحقيق نسب ضغط تتراوح بين 2 و4 إذا تم ترميز الفروق لاحقًا باستخدام ترميز الإنتروبيا ، لأن إنتروبيا إشارة الفرق أصغر بكثير من إنتروبيا الإشارة الأصلية المنفصلة التي تُعامل كعينات مستقلة. لكن إزالة هذا التكرار تجعل الإشارة المُرمّزة أكثر هشاشة. [ 1 ]
تاريخ
تم تقديم تعديل دلتا قبل تعديل DPCM، ويمكن اعتباره حالة خاصة منه، حيث يستخدم كلاهما مبدأ تغذية راجعة مشابهًا . [ 1 ] اخترع سي. تشابين كاتلر تعديل DPCM في مختبرات بيل عام 1950. بالإضافة إلى طريقة ترميز مشتق الإشارة ، وصف كاتلر أيضًا طريقة ترميز المشتقة الثانية (التي تعيد بناء الإشارة باستخدام تكامل مزدوج) وطريقة ترميز المشتقة الثالثة للإشارة (التي تعيد بناء الإشارة باستخدام تكامل ثلاثي). [ 2 ]
التكميم التنبؤي
تُعتبر طرق كتلر حالةً خاصةً من المفهوم الأعم لأنظمة التكميم التنبؤي، وهو مصطلح يُستخدم أحيانًا كمرادف لـ DPCM. يقول جيه بي أونيل الابن، في مقالٍ نُشر في مختبرات بيل: "نظام الاتصالات التنبؤي هو نظامٌ يُرسل فيه الفرق بين الإشارة الفعلية وتقديرٌ لها، بناءً على قيمتها السابقة. يقوم كلٌ من المُرسِل والمُستقبِل بتقدير أو تنبؤ قيمة الإشارة بناءً على الإشارة المُرسَلة سابقًا. يطرح المُرسِل هذا التنبؤ من القيمة الحقيقية للإشارة، ثم يُرسل هذا الفرق. يُضيف المُستقبِل هذا التنبؤ إلى إشارة الفرق المُستقبَلة، فيحصل على الإشارة الحقيقية." [ 1 ]
الطريقة الأولى: الفرق بين العينات الكمية المتتالية
يقوم المشفر بوظيفة التفاضل؛ ويسبق الكمي عملية التفاضل بين العينات الكمية المتجاورة؛ أما جهاز فك التشفير فهو عبارة عن مجمع، والذي إذا تمت تهيئته بشكل صحيح فإنه يستعيد الإشارة الكمية بدقة.
الطريقة الثانية: التحليل بالتركيب
يُتيح دمج وحدة فك التشفير داخل وحدة التشفير تكميم الفروقات، بما في ذلك التكميم غير الخطي، في وحدة التشفير، شريطة استخدام مُكمِّم عكسي تقريبي مناسب في وحدة الاستقبال. يتراكم خطأ التكميم من العينات السابقة عبر التكامل، لذا تُعوِّض عمليات التكميم اللاحقة جزئيًا عن أخطاء التكميم المتراكمة سابقًا. عندما يكون المُكمِّم منتظمًا، تُعيد وحدة فك التشفير توليد الفروقات ضمنيًا، كما في هذا الرسم التخطيطي البسيط الذي عرضه كتلر:
انظر أيضاً
- تعديل رمز النبض التفاضلي التكيفي
- تعديل دلتا ، حالة خاصة من تعديل DPCM حيث يتم تمثيل الفروق e Q [n] ببت واحد كـ ±Δ
- طرق تعديل النبض
- تعديل دلتا سيجما
مراجع
- 1 2 3 أونيل، جيه بي (27 ديسمبر 1965). "أنظمة التكميم التنبؤي (تعديل رمز النبض التفاضلي) لنقل إشارات التلفزيون" . المجلة التقنية لنظام بيل . 45 (5): 689-721 . doi : 10.1002/j.1538-7305.1966.tb01052.x . ISSN 0005-8580 .
- ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 2605361، سي. تشابين كاتلر، "التكميم التفاضلي لإشارات الاتصال" ، تم تقديمها في 29 يونيو 1950، وتم إصدارها في 29 يوليو 1952
- إشارات الهاتف
- ضغط البيانات