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第六章 信源编码 6.1 引 言 6.1.1 编码的目的 香农编码定理虽然指出了理想编码器的存在性,但是并没有给出实用码的结构及构造方法; 编码理论正是为了解决这一问题而发展起来的科学理论; 编码的目的是为了优化通信系统,使这些指标达到最佳; 通信系统的性能指标主要是有效性、可靠性、安全性和经济性,除了经济性外,这些指标正是信息论研究的对象。 按不同的编码目的,编码分为三类:信源编码、信道编码和安全编码(密码)。 6.1.1 编码的目的 信源编码:提高通信有效性为目的的编码。通常通过压缩信源的冗余度来实现。采用的一般方法是压缩 每个信源符号的平均比特数或信源的码率。即同样多的信息用较少的码率传送,使单位时间内传送的平均信息量增加,从而提高通信的有效性。 信道编码:提高信息传输的可靠性为目的的编码。通常通过增加 信源的冗余度来实现。采用的一般方法是增大码率(带宽)。与信源编码正好相反。 必威体育官网网址编码:提高通信系统的安全性为目的的编码。通常通过加密和解密来实现。从信息论的观点出发,“加密”可视为增熵的过程,“解密”可视为减熵的过程。 6.1.2 信源编码概述 (1) 信源编码的理论基础 信源编码理论是信息论的一个重要分支,其理论基础是信源编码的两个定理。 无失真信源编码定理:是离散信源/数字信号编码的基础; 限失真信源编码定理:是连续信源/模拟信号编码的基础。 6.1.2 信源编码概述 (2) 信源编码的分类 根据信源特性 离散信源编码:独立信源编码,可做到无失真编码; 连续信源编码:独立信源编码,只能做到限失真信源编码; 相关信源编码:非独立信源编码。 根据压缩的特性 冗余度压缩编码:可逆压缩,经编译码后可以无失真地恢复。 熵压缩编码:不可逆压缩。 6.1.2 信源编码概述 (3) 数据压缩概貌 KLT:Karhunen-Loeve Transform DCT:Discrete Cosine Transform DST:Discrete Sinusoid Transform DFT:Discrete Fourier Transform WHT:Walsh-Hadamard Transform SLT:Slant Transform HAAR:Haar Transform LPC-10:Government Standard Linear Predictive Coding Algorithm: LPC-10 MELP:Mixed Excited Linear Predictive Coding CELP:Codebook Excited Linear Predictive Coding ACELP:Algebraic Cocebook Excitation LPC QCELP:Qualcom Cocebook Excitation LPC EVRC:Enhanced Variable Rate Codec LD-CELP:Low Delay-CELP 6.1.2 信源编码概述 (3) 数据压缩概貌 CS-ACELP:Conjugate-Structure Algebraic CELP VSELP:Vector Sum Excitation LPC RPE-LT:Long Time Predictive Regular-Pulse Excitation LPC MPLPC:Multi-Pulse Excitation LPC MP-MLQ:Multipulse Maximum Likelihood Quantization MBE:Multi-Band Excitation Speech Coder STC:Sinusoid Transform Cocing CVSD:Continuously Variable Slope Delta Modulator SB-ADPCM:Sub-Band Adaptive Differential Pulse Code Modulation PTC:PictureTel Transform Coder AC-2;AC-3:Digital Audio Compression Standard,美国 Dolby公司 AAC:Advanced Audio Coding, 日本13818-7, MPEG-2 MUSICAM:Masking Pattern Adapted Universal Subband Integrated Coding and Multiplexing ATRAC:Adaptive Transform Acoustic Coder 6.1.2 信源编码概述 (3) 数据压缩概貌 6.1.2 信源编码概述 有些编码原理和技术在通信原理和信号处理等相
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