信息论与编码原理第6章信源编码.ppt

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