PCMkodning

PCMkodning är en metod för digitalisering av analoga signaler där signalen provtas vid regelbundna tidpunkter (sampling), varje prov kvantiseras till ett begränsat antal nivåer och sedan kodas i binär form. Denna process kräver att provtagningen sker med en frekvens som minst två gånger den högsta frekvensen i signalen (Nyquist). Ju fler bitar per prov och ju högre provtagningsfrekvens, desto bättre återgivning men också större mängd data.

Inom ljud och telekommunikation används vanligtvis linear PCM (LPCM), där varje prov representeras av ett fast antal bitar. Vanliga konfigurationer är 16 bitar per prov vid cirka 44,1 kHz i ljud-CD-standarder, eller högre bitdjup och frekvenser i professionell audio. Inom telefoni används ofta samplingsfrekvenser runt 8 kHz och 8-bitars prover efter kompandering, där μ-law eller A-law används för att optimera dynamikområdet vid låga bithastigheter.

Varianter av PCM finns för att minska datamängden eller optimera ljudkvaliteten. Delta-PCM (DPCM) och Adaptive Differential PCM (ADPCM) kodar skillnaderna mellan prov i stället för de absoluta värdena, vilket effektiviserar lagring och överföring. Andra tekniker kombinerar PCM med kompandering eller adaptiv bitdjup beroende på signalens dynamik.

Användningsområden inkluderar digitalt ljud i ljud-CD, DVD/Blu-ray, broadcast och telekommunikation, samt lagring och överföring av digitala data. Begränsningar är kvantiseringsbrus, krav på bandbredd och behov av återställning till analog signal via en DAC.