PCM: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m drobne merytoryczne, drobne redakcyjne
m merytoryczne, , drobne redakcyjne
Linia 3:
'''PCM''' ({{ang.|Pulse-Code Modulation}}) – metoda reprezentacji [[sygnał analogowy|sygnału analogowego]] w systemach cyfrowych, używana w [[telekomunikacja|telekomunikacji]], w cyfrowej obróbce sygnału (np. w [[Procesor audio|procesorach dźwięku]]), do przetwarzania obrazu, do zapisu muzyki na płytach [[płyta kompaktowa|CD]] ([[CD-Audio]]) i w wielu zastosowaniach przemysłowych.
 
'''LPCM''' ({{Ang.|Linear Pulse-Code Modulation}}) – specyficzny typ kodowania PCM, w którym poziomy [[Kwantyzacja (technika)|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 [[Sygnał analogowy|sygnału analogowego]] ([[próbkowanie|próbkowaniu]]) w określonych, najczęściej równych odstępach czasu, czyli z określoną częstością, zwaną ''[[Częstotliwość próbkowania|częstotliwością próbkowania]]''. Wartość chwilowa sygnału jest przedstawiana za pomocą słowa kodowego, którego wartości odpowiadają wybranym przedziałom [[Kwantyzacja (technika)|kwantyzacji]] sygnału wejściowego. Przypisanie zakresu wartości analogowej pojedynczej wartości cyfrowej, nazywane jest [[Kwantyzacja (technika)|kwantyzacją]] sygnału i prowadzi do powstania [[błąd kwantyzacji|błędu kwantyzacji]], czyli pewnej niedokładności związanej z zaokrągleniem wartości rzeczywistej. Im większa częstotliwość próbkowania i im więcej [[bit]]ów słowa kodowego reprezentuje każdą próbkę, tym dokładność reprezentacji jest większa, a tak zapisany [[sygnał dyskretny]] jest wierniejszy oryginałowi. Aby uzyskać bezstratną informacyjnie zamianę [[sygnał]]u [[sygnał analogowy|ciągłego]] na dyskretny, należy tak dobrać częstotliwość próbkowania, by połowa tej częstotliwości (zob. [[częstotliwość Nyquista]]) była większa od najwyższej częstotliwości spośród [[składowa harmoniczna|składowych harmonicznych]] próbkowanego sygnału. Liczba poziomów [[kwantyzacja (technika)|kwantyzacji]] jest zazwyczaj potęgą liczby 2, ponieważ do zapisu próbek używa się słów binarnych, i wyraża się wzorem 2<sup>n</sup>, gdzie ''n'' to liczba bitów przeznaczona na pojedynczą próbkę.
 
Metoda ta polega na rejestrowaniu wartości chwilowej [[Sygnał analogowy|sygnału analogowego]] ([[próbkowanie|próbkowaniu]]) w określonych, najczęściej równych odstępach czasu, czyli z określoną częstością, zwaną ''[[Częstotliwość próbkowania|częstotliwością próbkowania]]''. Wartość chwilowa sygnału jest przedstawiana za pomocą słowa kodowego, którego wartości odpowiadają wybranym przedziałom [[Kwantyzacja (technika)|kwantyzacji]] sygnału wejściowego. Przypisanie zakresu wartości analogowej pojedynczej wartości cyfrowej, nazywane jest [[Kwantyzacja (technika)|kwantyzacją]] sygnału i prowadzi do powstania [[błąd kwantyzacji|błędu kwantyzacji]], czyli pewnej niedokładności związanej z zaokrągleniem wartości rzeczywistej. Im większa częstotliwość próbkowania i im więcej [[bit]]ów słowa kodowego reprezentuje każdą próbkę, tym dokładność reprezentacji jest większa, a tak zapisany [[sygnał dyskretny]] jest wierniejszy oryginałowi. Aby uzyskać bezstratną informacyjnie zamianę [[sygnał]]u [[sygnał analogowy|ciągłego]] na dyskretny, należy tak dobrać częstotliwość próbkowania, by połowa tej częstotliwości (zob. [[częstotliwość Nyquista]]) była większa od najwyższej częstotliwości spośród [[składowa harmoniczna|składowych harmonicznych]] próbkowanego sygnału. Liczba poziomów [[kwantyzacja (technika)|kwantyzacji]] jest zazwyczaj potęgą liczby 2, ponieważ do zapisu próbek używa się słów binarnych, i wyraża się wzorem 2<sup>n</sup>, gdzie ''n'' to liczba bitów przeznaczona na pojedynczą próbkę.
 
Dźwięk w formacie PCM może być zapisywany z różną częstotliwością próbkowania, najczęściej jest to 8 [[herc|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 ([[Monofonia (akustyka)|dźwięk monofoniczny]]), 2 kanały ([[stereofonia]] dwukanałowa) lub więcej ([[Dźwięk wielokanałowy|dźwięk dookólny]]). Reprezentacja dźwięku próbkowana z częstotliwością 44,1 kHz i rozdzielczością 16 bitów na próbkę (2<sup>16</sup> = 65.536 możliwych wartości amplitudy [[Fale akustyczne|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.