PCM的最初主要應(yīng)用是通過采集落在8到192 KHz范圍內(nèi)的波形樣本并將其轉(zhuǎn)換為8到24位長(zhǎng)的數(shù)字?jǐn)?shù)字,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。簡(jiǎn)而言之,PCM指的是通過以均勻間隔對(duì)信號(hào)幅度進(jìn)行采樣并將其轉(zhuǎn)換為一系列數(shù)字或二進(jìn)制代碼來對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化的技術(shù)。
PCM最初打算用于電話系統(tǒng)。但在21世紀(jì),它也是數(shù)字化模擬數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方式,如數(shù)字音頻,數(shù)字視頻和CD格式,遙測(cè)和虛擬房地產(chǎn)(VR)。
在傳統(tǒng)的脈沖編碼調(diào)制中,模擬信號(hào)可以在數(shù)字化之前進(jìn)行處理。然而,在被多路復(fù)用到聚合數(shù)據(jù)流之前,它不經(jīng)受進(jìn)一步處理(即數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)壓縮)。
某些類型的脈沖編碼調(diào)制結(jié)合了信令和編碼。唯一的區(qū)別是,雖然它的原始應(yīng)用程序是在模擬域中,但較新的應(yīng)用程序發(fā)現(xiàn)它在數(shù)字域中很有用。然而,今天遵循的基于變換的信號(hào)壓縮技術(shù)已使這些技術(shù)過時(shí),并且效率更高。
差分脈沖編碼調(diào)制或Delta脈沖編碼調(diào)制(DPCM)是一種將PCM值編碼為當(dāng)前值和先前值之間的差異的技術(shù)。在音頻格式中,與PCM相比,這種類型的編碼將每個(gè)樣本所需的比特?cái)?shù)減少了約25%。
DPCM的另一種變體稱為ADPCM或自適應(yīng)PCM,其改變量化步驟的類型,從而允許針對(duì)給定的信噪比進(jìn)一步減小帶寬。
在電話通信中,標(biāo)準(zhǔn)音頻信號(hào)以稱為DSO的數(shù)字格式編碼。對(duì)于北美和日本,DSO上的默認(rèn)編碼是mu-law PCM。在歐洲和世界其他大部分地區(qū),它是A-law PCM。這些對(duì)數(shù)壓縮系統(tǒng)由國際標(biāo)準(zhǔn)G.711描述。
如果電路成本很高并且您不介意語音信號(hào)質(zhì)量略有下降,則可以使用ADPCM算法進(jìn)一步進(jìn)行音頻壓縮。該技術(shù)在G.726標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)說明。但是,一些現(xiàn)有技術(shù)屬于私有專利,這意味著最終用戶可能需要向?qū)@钟腥酥Ц顿M(fèi)用才能使用他們的技術(shù)。