Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция ( ДИКМ ) — это кодер сигнала, который использует базовую линию импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), но добавляет некоторые функции, основанные на предсказании выборок сигнала. Входом может быть аналоговый сигнал или цифровой сигнал .
Если на вход подается непрерывный во времени аналоговый сигнал, его необходимо сначала дискретизировать , чтобы на вход кодера DPCM подавался дискретный во времени сигнал .
При применении одного из этих двух процессов кратковременная избыточность (положительная корреляция соседних значений) сигнала устраняется; можно достичь коэффициентов сжатия порядка 2–4, если впоследствии различия кодируются энтропией , поскольку энтропия разностного сигнала намного меньше энтропии исходного дискретного сигнала, рассматриваемого как независимые выборки.
DPCM был изобретен Ч. Чапином Катлером в Bell Labs в 1950 году; его патент включает оба метода. [1]
Кодер выполняет функцию дифференциации; квантователь предшествует дифференциации соседних квантованных отсчетов; декодер представляет собой аккумулятор, который при правильной инициализации точно восстанавливает квантованный сигнал.
Включение декодера в кодер позволяет квантовать различия, включая нелинейное квантование, в кодере, пока в приемнике используется приближенный обратный квантователь. Когда квантователь однороден, декодер неявно регенерирует различия, как на этой простой диаграмме, которую показал Катлер:
