Metoda rozdílové PCM (Differential Pulse Code Modulation, DPCM) je založena na předpokladu, že v typickém průběhu řečového signálu dochází pouze k relativně malým změnám. Tyto změny můžeme efektivně reprezentovat pomocí rozdílů po sobě jdoucích hodnot PCM místo hodnot samotných.

Výpočet změn lze rovněž provést až po provedení kvantizace, kdy můžeme dosáhnout lepší komprese. To však do výpočtu přináší kvantizační chybu, která se může postupně akumulovat. Pro její omezení používáme rámcování (framing) nebo rozptyl (dithering).

Metoda rámcování kombinuje ukládání diferencí s ukládáním vzorkované hodnoty do rámců pevné délky - první vzorek rámce je zakódován přímo, zbývající vzorky pomocí diferencí. Tím je proces akumulace kvantizační chyby redukován na malý počet kroků uvnitř jediného rámce. S podobnou metodou se ještě setkáme znovu při kompresi videosignálu.

Metoda rozptylu se pokouší omezovat chybu tím, že akumulovanou kvantizační chybu postupně přidává k hodnotě reprezentace vzorku a tu teprve kvantizuje.

V praxi se setkáme častěji s adaptivní variantou (ADPCM), která využívá více kvantizátorů (typicky 4), z nichž vybírá ten, jenž nejlépe odpovídá dynamickému rozsahu vzorků v rámci jednoho rámce. Zvolený kvantizátor se zakóduje do rámce. Dále se zakóduje první vzorek v plném rozlišení, za nímž následují indexy do kvantizační tabulky zvoleného kvantizátoru. Tím se dosahuje dalšího zlepšení kompresního poměru.