تضمين نبضي مرمز تفاضلي
التضمين النبضي المرمز التفاضلي (بالإنجليزية: Differential pulse-code modulation) اختصاراً DPCM، هو مرمز إشارة (بالإنجليزية: encoder) يستخدم اساس فكرة التضمين النبضي المرمز (PCM) ولكنه يضيف بعض الوظائف بناءً على التنبؤ بعينات الإشارة. يمكن أن يكون الإدخال إشارة تمثيلية (بالإنجليزية: Analog signal ) أو إشارة رقمية (بالإنجليزية: Digital Signal).
إذا كان الإدخال عبارة عن إشارة تمثيلية متواصلة (بالإنجليزية: continuous time analog signal)، فيجب أن يتم أخذ عينات منه (بالإنجليزية: sampled ) أولاً حتى تكون الإشارة المتقطعة (بالإنجليزية: discrete-time signal) هي المدخل إلى مشفر DPCM.
- الخيار 1: خذ قيم عينتين متتاليتين ؛ إذا كانت عينات تمثيلية (بالإنجليزية: Analog samples)، قم بتحديدها (بالإنجليزية: Quantization (signal processing))؛ احسب الفرق بين الأول والأخير ؛ الإخراج (بالإنجليزية: Output) هو الفرق.
- الخيار 2: بدلاً من أخذ فرق بالنسبة لعينة إدخال سابقة، خذ الفرق نسبة إلى إخراج نموذج محلي لعملية فك الشفرة ؛ في هذا الخيار، يمكن قياس الفرق، مما يسمح بطريقة جيدة لإدراج خسارة متحكم فيها التشفير.
بتطبيق إحدى هاتين العمليتين، يتم التخلص من التكرار قصير المدى (الارتباط الإيجابي للقيم القريبة) (بالإنجليزية: positive correlation of nearby values) للإشارة ؛ يمكن تحقيق نسب الانضغاط بترتيب من 2 إلى 4 إذا تم تشفير الفروق فيما بعد لأن إنتروبيا(بالإنجليزية: entropy) إشارة الاختلاف أصغر بكثير من الإشارة المنفصلة الأصلية التي يتم التعامل معها كعينات مستقلة.
تم اختراع DPCM بواسطة C. Chapin Cutler في Bell Labs في عام 1950 ؛ تشمل براءته كلا الطريقتين.[1]
الخيار 1: الفرق بين عينتين كمتين متتاليتين (بالإنجليزية: The difference between two consecutive quantized samples )
[عدل]يقوم المشفر بوظيفة التمايز(بالإنجليزية: Differentiation) ؛ يسبق جهاز تحديد الكمية (بالإنجليزية: quantizer) تباين (بالإنجليزية: precedes) العينات الكمية المجاورة ؛ مفكك الشفرة (بالإنجليزية: decoder) هو تراكم، والذي إذا تم تهيئته (بالإنجليزية: initialized) بشكل صحيح سيسترد الإشارة بالضبط.
الخيار 2: التحليل التجميعي (بالإنجليزية: Analysis by synthesis)
[عدل]يسمح دمج مفكك التشفير داخل المشفر (بالإنجليزية: incorporation of the decoder inside the encoder) بتكميم (بالإنجليزية: quantization) الفروق، بم�� في ذلك التكميم غير الخطي، في المشفر (بالإنجليزية: encoder)، طالما يتم استخدام المكثف العكسي التقريبي بشكل مناسب في المستقبل. عندما يكون جهاز تحديد الكمية(المكثف) متجانسًا (بالإنجليزية: uniform)، يقوم مفكك التشفيرة بتجديد (بالإنجليزية: regenerates) الاختلافات ضمنيًا، كما في الرسم البياني البسيط الذي أظهره كاتلر:
انظر أيضا
[عدل]- DPCM التكيفي
- تعديل دلتا، حالة خاصة من DPCM حيث يتم تمثيل الاختلافات e Q [n] بتة واحدة كـ ± Δ
- طرق تعديل النبض
- تعديل دلتا سيغما
المراجع
[عدل]- ^ U.S. patent 2605361, C. Chapin Cutler, "Differential Quantization of Communication Signals", filed June 29, 1950, issued July 29, 1952 نسخة محفوظة 2020-05-16 على موقع واي باك مشين.
