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《第3章 实时信源编码(2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、编编码码理理论论CodingTheory朱近康中国科学技术大学个人通信与扩频实验室中国科学技术大学个人通信与扩频实验室编码理论CodingTheory讲授内容：第一章绪论第二章信源编码基本理论第三章实时信源编码第四章近世代数基础第五章信道编码基本理论第六章循环编码第七章卷积编码第八章保密编码中国科学技术大学个人通信与扩频实验室第三章 实时信源编码中国科学技术大学个人通信与扩频实验室n实时信源编码，是对连续信源的编码。n连续信源编码，是先把连续信源变换成离散信源，再利用离散信源编码定理，完成编码。n任何变换，都可能会带来信息丢失。n实时信源编码是寻求失真尽量小的数据压缩编码。中国
2、科学技术大学个人通信与扩频实验室3.1PCM编码3.1.1.PCM编码模型信源取样量化编码解码滤波用户取样脉冲3.1.2取样定理把连续信号变换成离散信号的基本定理3.1.3量化与编码量化：把连续信号的离散值变换成数字信号的处理过程。编码处理：把数字序列信号变换成编码信号。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室3.2 线性预测理论和编码3.2.1.预测编码模型f(t)DD~信源取样量化编码取样脉冲预测~f(t)解码滤波滤波3.2.2线性预测定理（预测步长定理）预测kT<1f(t)=limåaf(t-jT)6fjnk®¥j=1j-1æköa=(-1)ç÷,(j=1,2,L,k)jç÷
3、èjø3.2.3 线性预测编码中国科学技术大学个人通信与扩频实验室3.2.4.Brown定理降低线性预测编码的取样速率（增大取样间隔）的定理kT<1()å()4fft=limbjkft-jTnk®¥j=1()j-1ækö()jb=-1ç÷cospTjkç÷èjø3.2.5.Mu-Sp定理Mu-Sp第一定理T≤1/3fhf(t)=Pn(t)+Rn(t)M-S第二定理T≤1/2ff(t)=P(F)+R(F)uphnn中国科学技术大学个人通信与扩频实验室3.3矢量量化把K个取样信号看成一个矢量，对该矢量进行量化和编码处理，即矢量量化。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室3.3.1量化
4、原理标量量化：对连续信源f(t)作取样处理，得到离散信源f,f,f,….。其中f(k=1,2,…)在之间(0,A)取123km值。在离散信源取值区间作量化，把(0,A)取值m区间分成M个值子区间，为y,y,…y。M为量化12M级数。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室针对离散信源f,f,f,…,f，…，选取相应的123k量化子区间，为a,a,a,…,a，…，使彼此对应123k的均方误差在有限长度K之内最小，即失真最小。K()=å(-)2®mindf,aafiii=1那么，A=(a,a,a,…,a，…)123ka∈Yi=1,2,…k…iY=(y,y,…y)12M是连续信号f(t)
5、的取样离散序列F=(f,f,f,…,f，123k…)的量化结果。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室如果M=qn，则A是码字码长为n的q元编码。因此，量化处理过程，也是一个编码过程，一个简单编码过程。对(0,A)取值的子区间划分方式不同，量化结果m就不同。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室矢量量化：对连续信源f(t)作取样处理，得到离散信号序列：f,f,f,…,f，…。取离散信源序列长为K的一段信123k号作为信源K维矢量：S=(s,s,…s)，形成离散信号序12k列的K维矢量空间RK。对K维矢量空间RK作量化，把整个空间RK分成M个空间，各子空间用矢量Y,Y,…Y来表征，M
6、为矢12M量量化级数。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室因此，离散信源的K维矢量S，如果位于Y所表i征的子空，则Y与K维信源矢量S的均方误差趋于最i小，即失真最小K2d(S,Y)=å(y-s)®miniijjj=1那么，Y=(Y,Y,…Y)12MY=（y,y,…y）i=1,2,….Mii1i2ik是连续信号f(t)的K维矢量信源的矢量量化结果。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室如果K维矢量空间RK的K维矢量数远大于M，则Y是信源压缩的K维编码矢量。信源f(t)的编码将由Y的各K维矢量组合构成。中国科学技术大学个人通信与扩频实验室矢量量化原理NK对信源序列集S={S,S,LS
7、}的个序列,按各序列之间的12NK接近程度分成M组,每组用一个长为K的编码序列来表示,则原信源序列集新的编码序列集S={S1,S2,LSNK}C={C1,C2,LCM}rrriiiS=(s,s,Ls)C=(c,c,Lc)r12Ki12KKKr=1,2,LNi=1,2,LMM<
