DPCM・ADPCMとは？差分符号化方式の基礎知識

DPCM（Differential Pulse Code Modulation）と
ADPCM（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）は、
音声や画像などの連続信号を効率よく圧縮するためのデジタル符号化方式です。
いずれも信号の差分に着目する点が特徴で、通信量や記憶容量の削減に貢献します。

DPCMの仕組み

DPCMは、現在のサンプル値と直前のサンプル値との差分を求め、
その差分値を量子化・符号化する方式です。
連続した信号は急激に変化しにくいため、差分は小さくなりやすく、
PCM（パルス符号変調）よりも少ないビット数で表現できます。

復号時には、受信した差分データを順に加算することで、
元の信号を近似的に再構成します。

ADPCMとは何か

ADPCMはDPCMを改良した方式で、量子化幅を信号の状態に応じて適応的に変化させます。
音声が大きく変化する場面では量子化幅を広げ、
変化が小さい場面では狭くすることで、効率と品質を両立します。

この適応制御により、DPCMよりも誤差の蓄積を抑え、
低ビットレートでも実用的な音質を確保できます。

DPCM・ADPCMとPCMの違い

• PCM：信号の絶対値を直接量子化
• DPCM：信号の差分を量子化
• ADPCM：差分＋量子化幅を動的に調整

圧縮効率と音質のバランスは、PCM ＜ DPCM ＜ ADPCM の順で向上します。

メリットとデメリット

DPCM・ADPCMのメリットは、データ量削減と伝送効率の向上です。
一方、DPCMは誤差が累積しやすい欠点があり、
その対策としてADPCMが広く利用されています。

活用例と試験対策

ADPCMは音声通信、音声コーデック、組込み機器などで実用化されています。
情報処理技術者試験では、PCMとの違いや「適応的」という特徴がよく問われます。

まとめ

DPCM・ADPCMは、差分を利用した代表的な圧縮方式です。
特にADPCMは実用性が高く、音声符号化技術の基礎として重要な知識です。
仕組みと違いを押さえて理解しておきましょう。

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