到54连续信源编码含均匀量化和非均匀量化

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1、第5章信源编码2021/10/31信源编码5.1离散信源编码5.2连续信源编码5.3相关信源编码5.4变换编码2021/10/32连续信源x(t)输出的消息在时间和取值上都是连续，因此其编码方法与离散信源的编码有所不同。需经过三步变成离散信源之后再进行编码：抽样：依据采样定理，先将x(t)变成时间上离散的幅度x(iTs)。量化：用有限个量化值xq来代替信号的无穷多连续取值的实际幅度。编码：将量化值用二进制或多进制的码C表示出来。因此：连续信源的编码属于限失真信源编码。其编码速率受限于R(D)。2021/10/33连续信源的量化编码：均匀量化编码：整个量化范围内的量化间隔是相同的。非均

2、匀量化编码：量化间隔的大小随信号的大小而改变。欧洲和中国采用的是A律13折线编码（7中种不同的量化间隔），典型的有PCM(PulseCodingModulation，脉冲编码调制)2021/10/34PCMPCM编码，分为3步：采样。在某瞬间测量模拟信号的值。采样速率8kHz/s。量化。用256个不同的具体量化电平来表示对应的模拟信号瞬间抽样值。编码。每个量化值用8个比特的二进制代码表示，组成一串具有离散特性的数字信号流。2021/10/35用这种编码方式，数字链路上的数字信号比特速率为64kbit／s。固定电话采用的就是这种数字化的方法，因此每个话音信道的速率是64kbit／s。2

3、021/10/362021/10/3713折线A律的每个段落再均匀地分为16份，每一份作为一个量化间隔。这样，0~1的范围内一共划分出8*16=128个不均匀的量化间隔。2021/10/38图中横坐标x在0至1区间中分为不均匀的8段。1/2至1间的线段称为第8段；1/4至1/2间的线段称为第7段；1/8至1/4间的线段称为第6段；依此类推，直到0至1/128间的线段称为第1段。图中纵坐标y则均匀地划分作8段。第几段12345678段落起始电平01/1281/641/321/161/81/41/2各段大小1/1281/1281/641/321/161/81/41/22021/10/39

4、将与这8段相应的座标点(x,y)相连，就得到了一条折线。由图可见，除第1和2段外，其他各段折线的斜率都不相同。在下表中列出了这些斜率：因为语音信号为交流信号，所以，上述的压缩特性只是实用的压缩特性曲线的一半。在第3象限还有对原点奇对称的另一半曲线折线段号12345678斜率161684211/21/42021/10/3102021/10/31113折线A律的每个段落再均匀地划分为16份，每一份作为一个量化间隔。则0~1范围内共划出8*16=128个不均匀的量化间隔。最小的量化间隔是第一段：最大的量化间隔是第8段：2021/10/312对13折线A律非均匀量化结果进行定长折叠二进制编码

5、。（1）根据信号的正负，确定极性，编码为c7（2）根据信号所在的段落，确定段落码，由于一共8个段落，因此段落码需3位二进制码表示（3）根据信号所在的段落内的第几个份，确定段内码，已知每一段分为16份，因此段内码需4位二进制码表示。综合：13折线A律非线性量化编码共需8位码。2021/10/313段落码编码规则段落序号段落码c2c3c4段落起始值（量化单位）各段大小各段大小段内码100001/12816Δ8Δ4Δ2Δ1Δ20011/128=16Δ1/12816Δ8Δ4Δ2Δ1Δ30101/64=32Δ1/6432Δ16Δ8Δ4Δ2Δ40111/32=64Δ1/3264Δ32Δ16Δ8Δ

6、4Δ51001/16=128Δ1/16128Δ64Δ32Δ16Δ4Δ61011/8=256Δ1/8256Δ128Δ64Δ32Δ16Δ7110¼=512Δ¼512Δ256Δ128Δ64Δ32Δ8111½=1024Δ½1024Δ512Δ256Δ128Δ64Δ2021/10/314例：已知某采样时刻的归一化信号值为x=-286Δ，求其13折线A律非均匀量化编码。解（1）确定极性码：x<0，所以c7=0(2)确定段落码：256Δ<286Δ<512Δ位于第6段，编码为5，即101（3）确定段内码：286Δ-256Δ=30Δ16Δ<30Δ<32Δ位于段内16份的第2份，但相比于16Δ30Δ更接近

7、于32Δ,所以根据中平量化中的就近原则，按第3份进行编码，即2，对应的二进制段内码为00102021/10/315量化误差为e=32Δ-30Δ=2Δ也叫量化噪声相应的PCM编码为：010100102021/10/316信源编码5.1离散信源编码5.2连续信源编码5.3相关信源编码5.4变换编码2021/10/3175.3相关信源编码相关信源（连续有记忆信源）：采样后的信号序列时间上有相关性，如果仍然对各个采样时刻的信号值逐个进行量化，则会造成码长的冗余。连