dpcm就是考慮利用語聲信號的相關(guān)性找出可反映信號變化特征的一個差值量進行編碼的。
根據(jù)相關(guān)性原理,這一差值的幅度范圍一定小于原信號的幅度范圍。因此,在保持相同量化誤差的條件下,量化電平數(shù)就可以減少,也就是壓縮了編碼速率。
差值編碼一般是以預(yù)測的方式來實現(xiàn)的。預(yù)測就是指當(dāng)我們知道了冗余性(有相關(guān)性)信號的一部分時就可對其余部分進行推斷和估值。具體地說,如果知道了一個信號在某一時間以前的狀態(tài),則可對它的未來值做出估值。
圖2-42所示橫截濾波器就是可以實現(xiàn)預(yù)測值的原理框圖。圖2-42 實現(xiàn)預(yù)測的橫截濾波器(a)由輸入信號進行預(yù)測的dpcm系統(tǒng)
圖2-43 dpcm系統(tǒng)原理框圖(b)由解碼信號進行預(yù)測的dpcm系統(tǒng)
圖2-43 dpcm系統(tǒng)原理框圖圖2-43是dpcm實現(xiàn)的原理框圖。如前面所述,dpcm方式的發(fā)送端就是將現(xiàn)有樣值與預(yù)測值之差進行量化編碼的方式來實現(xiàn)的,而在接收端為了恢復(fù)原信號也必須進行與發(fā)送端相同的預(yù)測。
圖2-43示出了兩種實現(xiàn)方式,圖2-43(a)是由輸入信號進行預(yù)測的dpcm系統(tǒng)。這種方式中發(fā)送端與接收端的預(yù)測器處理信號略有不同,即發(fā)送端是對輸入信號的預(yù)測的,接收端是對解碼輸出信號預(yù)測的。這會對恢復(fù)信號的質(zhì)量有一定的影響,但該方式的實現(xiàn)比較簡單。
圖2-43(b)是由解碼信號進行預(yù)測的dpcm系統(tǒng)。它兩端預(yù)測的信號相同,發(fā)送端預(yù)測的信號相同,發(fā)送端編碼器與解碼器間的反饋保證了發(fā)送預(yù)測器輸入的信號中的誤差,就是樣值e()的量化誤差,并且對以前的量化誤差沒有積累。