【正文】 何,有 A） （3222）因?yàn)? C＜… A＞… C+A＜…式（3121）改寫為 （3223） 上式表明，在輸出下一個(gè)比特0之前，Ctotal(sks’)不可能有進(jìn)位。5．討論 本文實(shí)際上是基于陷阱位概念的，陷阱位是輸出位流C(s)中最近的一個(gè)值為0的比特，陷阱位概念的意義在于，出現(xiàn)進(jìn)位時(shí)，必有陷阱位，故可以使用c(S)中的陷阱位來阻止進(jìn)位傳播，不必人為插入填充比特,定理3的證明經(jīng)過修改也可以用于解釋比特填充技術(shù)。圖像的讀寫與顯示操作：用imread( )讀取圖像，imwrite( )輸出圖像，把圖像顯示于屏幕有imshow( ), image( )等函數(shù)。 c=mat2huff(f)。AAC是一種采用基于人耳聽覺特性的感知編碼壓縮方法，應(yīng)用高分辨率濾波器組、時(shí)域雜訊重整和量化哈夫曼編碼等新技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高音質(zhì)、高壓縮率的音頻壓縮編碼演算法。AAC的特點(diǎn)有：更高的壓縮率；支持最多 48個(gè)聲道和 l6個(gè)低頻輔助聲道；具有更高的解析度(最高支持 96kHz的取樣頻率)；解碼播放占用的資源更少等 。MPEG及杜比AC3都是采用感知編碼方式得到較高的壓縮率。解決量化雜訊的錯(cuò)誤匹配問題。圖 52由此我們可以看出，在MPEG音頻編碼模式中，MP3(MPEG1LuyerIII)功能最強(qiáng)大。在同樣的數(shù)據(jù)量條件下，MP3音質(zhì)最好。雖然目前支持AAC技術(shù)的產(chǎn)品還比較少，主要有諾基亞、松下等公司的產(chǎn)品。在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中，一幅電視畫面經(jīng)取樣后的數(shù)據(jù)率達(dá)216Mbps/s。在此，在采用標(biāo)準(zhǔn)換幅頻率(25幀／秒)的前提下，可降低取樣頻率和量化等級(jí)，以期達(dá)到大幅度降低數(shù)據(jù)率而又不會(huì)對(duì)人眼視覺效果產(chǎn)生影響。實(shí)際上是對(duì)概率大的字符給短碼，對(duì)概率小的字符給長(zhǎng)碼，且每個(gè)字符對(duì)應(yīng)的碼元都是唯一的。（2）按壓縮編碼原理可分：基于圖象統(tǒng)計(jì)特性、基于人眼視覺特性、基于內(nèi)容和基于模型等。（2）恢復(fù)效果好。數(shù)字化的聲音在沒有壓縮的情況下一般都很大，對(duì)于音頻來說，不壓縮的原始數(shù)據(jù)量也是很大的：人正常說話的頻率為20Hz～，按照采樣規(guī)律，數(shù)字化精度為8位，則1s講話的數(shù)據(jù)量為64kbit；數(shù)字化精度為16位時(shí)則需要128 kbit/s?？傊?，無損壓縮編碼方法不允許有信息的失真，因此研究工作進(jìn)展緩慢。有ST和LG兩種方案：ST方案采用SGSTHOMSON的STTPSTi7000、STi4600芯片組，LG方案采用LG Semicon 的GDC21D30GDC21D40GDC21D701芯片組。具有雙向通信功能的電纜或光纜網(wǎng)絡(luò)提供了實(shí)現(xiàn)VOD是基礎(chǔ)設(shè)施。由于通信的參與者不需要實(shí)際集合到一起，這就節(jié)省了大量的時(shí)間、出差費(fèi)用和精力，從而極大地提高工作效率。在這做畢業(yè)設(shè)計(jì)的幾個(gè)月期間，許老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)知識(shí)以及忘我的工作熱情對(duì)我的一生都有著非常深遠(yuǎn)的影響，激勵(lì)我不斷努力學(xué)習(xí)和工作，向著更高的人生目標(biāo)奮斗!許老師在學(xué)術(shù)上給予我很多指導(dǎo)和幫助，為我們創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，正是在這種環(huán)境下我才能夠順利完成學(xué)位論文。在此表示最深的謝意。同時(shí)，它的發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的實(shí)際意義。 會(huì)議電視是指利用實(shí)時(shí)的圖象語音和數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的一種方式。 在VOD系統(tǒng)中，用戶可以要求收看他們希望的視頻資料，而系統(tǒng)則按照用戶的要求進(jìn)行資料的傳送。我國研制的數(shù)字高清晰度電視，采用的圖象輸入格式為19201080，50幀/s或60幀/s可選，掃描方式為2：1隔行，碼流符合MPEG2MHL，總體方案是以IBMS422芯片為核心，將圖象在水平方向分成六條，并行編碼實(shí)現(xiàn)。對(duì)于無損壓縮存在的一個(gè)問題是目前所研究的壓縮方法都是適用于串行處理計(jì)算的，而隨著信息社會(huì)的到來，信息的進(jìn)一步膨脹增長(zhǎng)，將來的發(fā)展必將趨于并行處理。 聲音壓縮編碼必須考慮多方面的因素，如，不同聲音信號(hào)特點(diǎn)、系統(tǒng)傳輸速率及存儲(chǔ)容量的限制、聲音恢復(fù)的質(zhì)量要求、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)代價(jià)和聲音的應(yīng)用場(chǎng)合等。哈夫曼編碼是一種無失真信源編碼，對(duì)獨(dú)立信源能達(dá)到最小平均碼長(zhǎng)的編碼方法，所謂最佳編碼方法就是指采用哈夫曼編碼方法得到了像素的比特?cái)?shù)最接近圖象的實(shí)際熵值，是一種最佳編碼方法，目前已得到廣泛的應(yīng)用。 數(shù)字視頻通信具有數(shù)字通信的所有優(yōu)點(diǎn)，如可以中繼傳輸和多次復(fù)制，而不會(huì)造成噪聲和非線性失真的累積；便于進(jìn)行加密；便于用超大規(guī)模集成電路芯片實(shí)現(xiàn)，設(shè)備制造方便、成本低、可靠性高；便于和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等。哈夫曼編碼是一種可變字長(zhǎng)編碼，它的作用是把得到的上述數(shù)據(jù)中字符出現(xiàn)的概率設(shè)置為二叉樹的權(quán)值，先把兩個(gè)最小的權(quán)值相加作為新的權(quán)值和其余的權(quán)值重新排隊(duì)，再把最小的兩個(gè)權(quán)值相加，再重新排隊(duì)，直到最后權(quán)值為100，按上述過程即可構(gòu)造一棵二又樹。(4)視覺冗余 在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中，一般選擇對(duì)電視圖象的亮度信號(hào)(取樣頻率為130．5MHz)、色度信號(hào)(取樣頻率為6．75MHz )進(jìn)行取樣，并選擇8bit量化級(jí)(256個(gè)等級(jí))，其依據(jù)就是人眼的視覺特性。因?yàn)閿?shù)字電視信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化處理后，亮度和色度信號(hào)總數(shù)碼率達(dá)216Mb/s，所以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮是必須的，而且，數(shù)字信號(hào)只有在進(jìn)行壓縮后才可能進(jìn)行傳輸、廣播。其壓縮率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了MP3等較老的音頻壓縮演算法。雖然MP3對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行了高壓縮比處理，但因?yàn)槿コ拇蠖嗍且恍o關(guān)緊要的信號(hào)，因此單純從聽感上說，MP3壓縮幾乎對(duì)音質(zhì)沒有影響。(7)無失真編碼(Noiseles Coding)無失真編碼就是哈夫曼編碼，它對(duì)被量化的譜系數(shù)、比例因數(shù)和方向資訊時(shí)行編碼。 (3)時(shí)域雜訊重整(TNS)在感知聲音編碼中。根據(jù)人耳聽覺特性，將一般人耳無法察覺其變化的音軌舍棄。1．MP3的壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG最早的標(biāo)準(zhǔn)是 MPEG1(VCD使用的規(guī)格)，由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在 1992年制定的，即ISO／IEC11172標(biāo)準(zhǔn)，之后 ISO又推出MPEG2(DVD使用的規(guī)格)、MPEGMPEG7，后兩者尚未被廣泛應(yīng)用。這章我們主要介紹MP3的音頻壓縮和數(shù)字廣播電視。39。在本書中，所用到的壓縮編碼就可以用MATLAB進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。3) 如果SetTra p真，則C(s)=C(s)0. 011…1(0后面有trap_n個(gè)1)。 在第一種情況下，C(s)的各位全是1，即取為最大值C(s) = 0. 11…1，若出現(xiàn)進(jìn)位，會(huì)使C(s)≥, 算術(shù)編碼的區(qū)間套性質(zhì)知，這是不可能的。5) 如果SetTra p假，并且OutBit=，則置SetTra p為真，退出移位處理。定義 (C(s)+i) ,并且 （3216）x有一個(gè)進(jìn)位時(shí)，進(jìn)位不記入︱x︱，記為i , 定義： (C(s)+i), 并且 （3217）當(dāng)然，進(jìn)位為0時(shí)，式（3117）蘊(yùn)涵式（3116）。ks，如果滿足： 可解碼性的充分條件 如果對(duì)任何s都有 (323)可解碼性的充分條件是容易滿足的，通常取 (324) 即可，其中是符號(hào)i的概率。傳統(tǒng)求解WPL的方法為：根據(jù)圖（33）求葉子結(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度 WPL=（3+5+7+8）4+（11+14）3+（23+29）2 =234+253+522 =92+75+104 =271改進(jìn)后的求解WPL方法為:將圖（34）中編號(hào)為9到15的權(quán)信相加 WPL=8+15+29+42+58+100=271 兩種方法求取結(jié)果完全一致，但改進(jìn)后的方法省略求葉子結(jié)點(diǎn)路徑長(zhǎng)度，從而節(jié)省時(shí)間，同時(shí)，第一種方法只需要簡(jiǎn)的一的相加運(yùn)算，減少了乘法運(yùn)算，有效提高了求取哈夫曼樹WPL的效率和正確性。樹的帶權(quán)路徑長(zhǎng)度是樹中所有葉子結(jié)點(diǎn)的帶權(quán)路徑長(zhǎng)度之和，通常記，其中n為葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)目，為第i個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)的權(quán)值，為第i個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度。對(duì)于該組圖像灰度級(jí)序列，下面給出3種不同的H uffman編碼，由于其圖像熵只與圖像灰度級(jí)序列出現(xiàn)的概率有關(guān)，因此這3種編碼的圖像熵皆為H=－(+++++++)=+++++++=編碼方案1見圖（32）。這就是我們下有章要介紹到的算術(shù)編碼的改進(jìn)。只需保留后面幾位用做更新。實(shí)用中很難得到對(duì)眼序列的概率，只能從已知的信源符號(hào)概率P={p(a0),p(a1),…,p(am1)}={p0,p1,…,pr,…,pm1}中遞推得到。 算術(shù)編碼方法以上所討論的無損編碼，都是建立在符號(hào)和碼字相對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)上的，這種編碼通常稱為塊碼或分組碼。如下輸入aTbTcTb設(shè)T秒內(nèi)有N個(gè)信源符號(hào)輸出，信源輸出符號(hào)速率S=N/T，若符號(hào)的平均碼長(zhǎng)為，則信道傳輸速率 R=S （221）時(shí)可以滿足條件。下面舉例來說明。(4)不斷繼續(xù)上述過程,直到最后兩個(gè)符號(hào)配以0和1為止。(3) 將每一大組的信源符號(hào)進(jìn)一步再分成兩組，使劃分的兩組的概率之和近于相同，并又賦予兩個(gè)組一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)“0”和“1”。這種編碼稱為香農(nóng)編碼。則根據(jù)前面所學(xué)，自信息的方差 2－[H（X）] 很明顯，定長(zhǎng)編碼需要的信源序列長(zhǎng)，使得碼表很大，且總存在譯碼差錯(cuò)；而變長(zhǎng)碼編碼效率達(dá)到96 ﹪時(shí)，只需L=2。 可從（216）式推出（217）式。 通過上述編碼定理，使我們對(duì)信源平均符號(hào)熵HL（X）有叫好的理解。） Y=（Y1Y2…Yk…YKL）, （212） Yk∈{b1,b2,…,bj,…bm}。表22 不同的碼字信源符號(hào)xi符號(hào)出現(xiàn)概率p(xi)碼1碼 2碼 3碼 4 X1 1/20011X21/410101001X31/80000100001X41/8000110000001表22中的碼3是唯一可譯碼，但碼2不是唯一可譯碼。K長(zhǎng)碼字編碼器 如圖21所示的信源編碼器，如果L長(zhǎng)序列 信源輸出的符號(hào)序列長(zhǎng)度為1，即信源符號(hào)集 X={x1,x2, …,xn} 圖21 信源編碼器 源概率空間為 一元信道是常用的一種信道，他的信道基本符號(hào)集為{0，1}。前者是可逆編碼的基礎(chǔ)。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷新起和發(fā)展，信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸已經(jīng)成為人們獲取信息的主要來源。50年代信息論在學(xué)術(shù)界引起了巨大的反響。象圖象壓縮傳輸，視頻和音頻的壓縮處理等都要用到無失真編碼。而在信息傳輸?shù)倪^程中，我們就要涉及到信源編碼技術(shù)的研究。香農(nóng)因此也成為了信息論的奠基人。在這樣的特殊時(shí)代和背景下，無失真編碼方法的研究課題應(yīng)運(yùn)而生。信源編碼的基礎(chǔ)是信息論中的兩個(gè)編碼定理：無失真編碼定理和限失真編碼定理。只有分組碼才有對(duì)應(yīng)的碼表，而非分組碼中則不存在碼表。如表22中的碼字是奇異碼，碼2是非奇異碼。 X=（X1X2…）, （211） Xl∈{a1,a2,…,ai,an}變換成由KL個(gè)符號(hào)組成的碼序列（有時(shí)也叫做碼字，以下均用碼字來敘述。對(duì)任意ε﹥0，δ﹥0，只要 ㏒m≥HL(X)+ε （213）則當(dāng)L足夠大時(shí)，必可使譯碼差錯(cuò)小于δ；反之，當(dāng) ㏒m≤L(X)2ε （214） 時(shí)，譯碼差錯(cuò)一定是有限值，而當(dāng)L足夠大時(shí)，譯碼幾乎必定成錯(cuò)。 單個(gè)符號(hào)變長(zhǎng)編碼定理： 若一離散無記憶信源的符號(hào)熵為H（X） ，每個(gè)信源符號(hào)用M進(jìn)制碼元進(jìn)行變長(zhǎng)編碼，一定存在一種無失真編碼方法，其碼字平均長(zhǎng)度滿足下列不等式 ＜+1 （216） 離散平穩(wěn)無記憶序列變長(zhǎng)編碼定理：對(duì)于平均符號(hào)熵為HL（X）的離散平穩(wěn)無記憶源，必存在一種無失真編碼方法，使平均信息率滿足不等式 HL（X）≤＜HL（X）+ε （217）其中ε為任意小數(shù)。 用同樣的方法可進(jìn)一步將信源的長(zhǎng)度增加，L=3或L=4，對(duì)這些信源序列進(jìn)行X進(jìn)行編碼，并求出其編碼效率為 這時(shí)信息傳輸率分別為 R3=如果對(duì)這一信源采用定長(zhǎng)二元編碼，要求編碼效率達(dá)到96﹪時(shí)，允許譯碼錯(cuò)誤概率5 。如何構(gòu)造這種碼？香農(nóng)第一定理指出，選擇每個(gè)碼字的長(zhǎng)度K滿足下式 就可以得到這種碼。(2) 將依次排列的信源符號(hào)按概率值分兩大組，使兩個(gè)組的概率之和近于相同，并對(duì)各組賦予一個(gè)二進(jìn)制碼元“0”和“1”。(3)對(duì)重新排