PCM   Pulse Code Modulation   펄스 부호 변조

(2020-09-27)

1. PCM 방식

  ㅇ 최초로 실용화된 `음성의 디지털 부호화` 및 `다중화 전송` 방식
     - 일반적으로, 최초 입력단에 ADC, 최종 출력단에 DAC를 갖음


2. PCM 이론 제창 및 설계 : 1937년 프랑스의 A.H.Reeves 

  ㅇ 1937년 프랑스의 A.H.Reeves가 이론적인 바탕을 마련하였으나 당시 기술적인 문제로
     실용화되지 못하다가, 
  ㅇ 1962년 미국 벨연구소에서 PCM - TDM 방식의 24 채널다중화T1 캐리어 시스템
     을 개발함으로써 PCM 다중화 통신방식 장비들이 본격 등장


3. PCM 방식의 주요 특징

  ① 아날로그 음성신호의 디지털화
     - PCM 방식의 이론적 근거 : 기본적으로  샘플링 이론(Sampling Theory)에 근거
     - 아날로그에서 디지털로 변환  ☞  A/D 컨버터 참조

  ② 음성 부호화
     - 최초의 국제 표준음성 부호화 방식 (G.711) 구현

  ③ 시분할다중화 (TDM Multiplexing)  ☞  PCM 다중화 참조
     - 다중화 방식 표준 :  T1 방식(북미계열 표준)  및  E1 방식(유럽계열 표준)


4. PCM 디지털화 과정표본화(Sampling) => 양자화(Quantizing) => 부호화(Coding) 
      - 음성신호에 대해 초당 8천번을(125 ㎲ 마다) 표본화샘플링이론,샘플링주파수 참조
      - 이러한 속도는 4 kHz 대역폭을 갖는 채널로도 충분히 재생 가능함
      - 초당 8천개 표본을 8 비트 양자화하면 64 kbpsPAM (Pulse Amplitude Modulation, 펄스진폭변조)


5. PCM 방식에 의한 음성 부호화 (음성 신호)

  ㅇ PCM은 사상 처음으로 널리 사용되기 시작한 국제 표준 음성 부호화기
     - 1972년 표준화 ( 64 kbps PCM )  ☞ G.711(ITU-T)
     - 이 방식은 지금까지도 많은 디지털 시스템에 사용되고 있으며,
       특히 우리가 사용하고 있는 일반 전화에서 바로 이 방식이 이용되고 있음

  ※ 관련 표준
     - Coding of analogue signals by Pulse Code Modulation  : G.710 – G.719

  ㅇ 한편, 1984년에는 32 kbps ADPCM 이 국제 규격으로 채택  ☞ G.721
     - 이는 64 kbps PCM에 비해 전송률을 반으로 낮춘 부호화기로써,
        . 저전송률 음질 부호화기의 음질평가의 기준으로 많이 사용됨
     - 장거리 국제전화에 가장 보편적으로 사용되는 표준 코딩 방식


6. PCM 다중화 시분할다중화의 최초 구현

  ㅇ PCM 다중화 단계별 표준
     



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