【正文】 度碼。 段落碼標(biāo)準(zhǔn)值的確定以量化段落為單位逐次對(duì)分，比如：段落碼2C的標(biāo)準(zhǔn)值wI為 Δ128 ，因?yàn)?C=0 表示第 1 ~ 4 段，2C=1 表示第 5 ~ 8 段。 《 通信原理課件 》 圖 423 段落碼標(biāo)準(zhǔn)值的確定過(guò)程 《 通信原理課件 》 5 、本地解碼電路 本地解碼電路的作用是產(chǎn)生比較判決器所需的標(biāo)準(zhǔn)值。記憶電路用來(lái)寄存 7 位二進(jìn)代碼，除2C碼外，其余各次比較都要依據(jù)前幾次比較的結(jié)果來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)值wI。 《 通信原理課件 》 7 ／ 11 變換電路是將 7 位非線(xiàn)性幅度碼82~CC變換成 11 位線(xiàn)性幅度碼111~BB。 表 4. 6 111~BB各位碼的權(quán)值 幅度碼 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 8B 9B 10B 11B 權(quán)值（?） 10 24 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 由于 A 律 13 折線(xiàn)編碼得到 7 位幅度碼，加至記憶電路的碼也只有 7 位，而線(xiàn)性解碼電路需要 11 個(gè)基本的權(quán)值支路，即111 B~B各位碼的權(quán)值，這就要求有 11 個(gè)控制脈沖對(duì)其控制。 11 位線(xiàn)性解碼電路利用 11 個(gè)基本的權(quán)值支路來(lái)產(chǎn)生各種標(biāo)準(zhǔn)值wI。因此，需要進(jìn)行 7 ／ 11 變換。 ? ?i80716253BiCC2C2C2C2II ?????? （ 4 . 2 6 ） 其中，BiI表示段落碼對(duì)應(yīng)的 段落起始電平，i?表示該段落內(nèi)的量化間隔。需要注意的是，編碼電平是量化級(jí)的最低電平，它比 量化電平 低2i?， 而量化電平與抽樣值的差值稱(chēng)為 量化誤差 。 事實(shí)上，線(xiàn)性碼就是十進(jìn)制編碼電平對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示。 解： 輸入信號(hào)抽樣值sI處于第 8 段序號(hào)為 3 的量化級(jí)，因此編碼電平 ? ?????????????? 1 2 1 66431 0 2 4C2C2C2C2II i80716253BiC 由于非線(xiàn) 性碼與線(xiàn)性碼的變換原則是變換前后非線(xiàn)性碼與線(xiàn)性碼的碼字電平相同 ：將編碼電平從十進(jìn)制變換為二進(jìn)制，就得到等效的 11 位線(xiàn)性碼。 《 通信原理課件 》 二、 A律 13折線(xiàn)解碼器 解碼器的作用是把收到的 PCM信號(hào)還原成相應(yīng)的 PAM樣值信號(hào)，即進(jìn)行 D/A變換。 A律 13折線(xiàn)解碼器與逐次比較型編碼器中的本地解碼器基本相同，所不同的是增加了極性控制部分，并用帶有寄存器讀出的 7/12位碼變換電路代替了本地解碼器中的 7/11位碼變換電路。但是需要指明的是： 7 / 1 1 變換是將7 位非線(xiàn)性碼轉(zhuǎn)變?yōu)?11 位線(xiàn)性碼，使得量化誤差有可能大于本段落量化間隔的一半。所以解碼器輸出的電平稱(chēng)為 解碼電平（即量化電平） ，用DI表示。 《 通信原理課件 》 考慮抽樣值位于第一、二段的情況，這兩段的段內(nèi)量化間隔都是i? ? ?，因此半個(gè)量化間隔i/ 2 = 0 . 5??，這就是第十二個(gè)權(quán)值支路的輸出電流。同樣的，對(duì)應(yīng)的 12 位線(xiàn)性碼的第 12 位，也有當(dāng)信號(hào)處于這兩段時(shí)才為 1 。已知段內(nèi)碼為自然二進(jìn)碼，試寫(xiě)出解碼電平和 7 / 1 2 變換得到 的 12 位碼。它的功能是完成模 /數(shù)變換，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化。而量化過(guò)程始終存在量化誤差，只不過(guò)誤差的大小可以通過(guò)選擇合適的量化方法和量化級(jí)數(shù)來(lái)控制。二進(jìn)制編碼位數(shù)和量化級(jí)數(shù)滿(mǎn)足： ?通過(guò)抽樣、量化、編碼三個(gè)步驟，時(shí)間連續(xù)信號(hào)就用二進(jìn)制代碼來(lái)表示。 PCM ?? bT/bT?《 通信原理課件 》 ?寬度為 的矩形脈沖的第一個(gè)過(guò)零點(diǎn)帶寬為： ?因此抽樣頻率為 ，量化等級(jí)為 的PCM信號(hào)，用占空比為 的矩形波傳遞，其第一過(guò)零點(diǎn)帶寬為： PCM ?1B??sf M2l og11 sBbfMRBT c c c??? ? ? ?? 占 占 占c占《 通信原理課件 》 因此，已知二進(jìn)制碼元寬度bT和占空比就能得到 PCM 信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬。顯然，傳輸 PCM 信號(hào)所需要的帶寬要比模擬基帶信號(hào)的帶寬大得多。抽樣后按照 256 級(jí)量化。計(jì)算 PC M 基帶信號(hào)第一零點(diǎn)帶寬 和傳碼率 。由于兩種噪聲產(chǎn)生機(jī)理不同，可以認(rèn)為它們是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。假設(shè)輸入信號(hào)? ?tm在區(qū)間 [ a ， a] 具有均勻分布的概率密度，發(fā)送端采用奈奎斯特抽樣速率進(jìn)行理想抽樣，并對(duì)抽樣值均勻量化，量化電平數(shù)為 M ，接收端通過(guò)理想低通濾波器恢復(fù)原始的模擬信號(hào)。由于 PC M 信號(hào)中每一碼字代表著一定的量化值，所以若出現(xiàn)誤碼，被恢復(fù)的量化值將與發(fā)端原抽樣值不同，從而引起誤差，帶來(lái)誤碼噪聲。 由誤碼產(chǎn)生的平均功率為 （ 4. 40 ） ? ?323122 2222211leleliiee PΔPΔΔPN ???? ???《 通信原理課件 》 得到 P C M 系 統(tǒng) 輸 出 端 的 總 信 噪 功 率 比 為? ?leqoeqP C MP/NSNNSNS2000241 ???????????? 。 00014eeP CMSSN N P???????? 在大信噪比的條件下，即2le24P1 時(shí)，可以忽略誤碼帶來(lái)的影響，只考慮量化噪聲的影響就可以了，此時(shí) lqP C MNSNS20002?????????? 《 通信原理課件 》 語(yǔ)音壓縮編碼 通常，人們把話(huà)路速率低于 64kb/s的語(yǔ)音編碼方法稱(chēng)為語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)。 《 通信原理課件 》 如果對(duì)語(yǔ)音編碼進(jìn)行分類(lèi)，可以粗略地分為 波形編碼、參量編碼和混合編碼 三類(lèi)。 PCM、 DPCM、 ADPCM、 DM、 ADM等都屬于波形編碼 。參量編碼通常是對(duì)數(shù)字化后的信號(hào)進(jìn)行分析，再提取其特征參量，這些參量攜帶著原信號(hào)的主要信息，對(duì)它們編碼只需較少的比特?cái)?shù)，可以大大地壓縮信息速率 。 《 通信原理課件 》 PCM是對(duì)波形的每個(gè)樣值都獨(dú)立進(jìn)行量化編碼，這樣，樣值的整個(gè)幅值編碼需要較多位數(shù)，比特率較高，造成數(shù)字化的信號(hào)帶寬大大增加。語(yǔ)音樣值可以分為兩種成份，一種與過(guò)去的樣值有關(guān)，因而是可以預(yù)測(cè)的，可預(yù)測(cè)的成份是由過(guò)去的一些適當(dāng)數(shù)目的樣值加權(quán)后得到的；另一種是不可預(yù)測(cè)的，可以看作預(yù)測(cè)誤差。 《 通信原理課件 》 在接收端，“預(yù)測(cè)器和相加器”組成結(jié)構(gòu)和發(fā)送端相同，顯然，如果信道傳輸無(wú)誤碼，兩個(gè)相加器輸入端的信號(hào)完全相同。nx之差，即? ? ? ?qnnqnnnnnnqeeexxexxn ????????~~39。D P C M系統(tǒng)量化信噪比可表示為 qPqnnnqnD P C M)NS(G]E [ n]E [ e]E [ e]E [ x]E [ n]E [ x)NS(q222222q?????（ 4 . 4 7 ） 式中，qNS)(q是把差值序列作為輸入信號(hào)時(shí)量化器的量化信噪比。 《 通信原理課件 》 如果能夠選擇合理的預(yù)測(cè)規(guī)律，差值功率][2neE就能遠(yuǎn)小于信號(hào)功率][2nxE，pG就會(huì)大于 1 ，該系統(tǒng)就能獲得增益。因此 ，要求 DP CM 系統(tǒng)達(dá)到與 P CM 系統(tǒng)相同的信噪比，則可降低對(duì)量化器信噪比的要求，即可減小量化級(jí)數(shù)，從而減少碼位數(shù)，降低比特率，壓縮信號(hào)帶寬。對(duì) DP CM系統(tǒng)的研究就是圍繞著如何使pG和qNS)(q這兩個(gè)參數(shù)取最大值而逐步完善起來(lái)的。活動(dòng)圖像是時(shí)間的函數(shù)；彩色圖像是波長(zhǎng)的函數(shù)。 《 通信原理課件 》 首先將模擬圖像的空間位臵通過(guò)抽樣實(shí)現(xiàn)離散化， 即將一幅 圖像空間劃分成 M （行） ? N （列） 個(gè)像素（取樣點(diǎn)），一幅圖像由 M ? N個(gè)像素描述 ， 像素的位臵用（ x ， y ）坐標(biāo)定位；然后 將 抽樣值（灰度和色彩）離散化， 即 將原本是連續(xù)變化的樣本值量化，通常用 l位二進(jìn)碼描述灰度或色彩值，這樣，量化級(jí)數(shù) l2M ? 。 《 通信原理課件 》 從圖像信息本身來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)壓縮是可能的。另外，通過(guò)分析人類(lèi)視覺(jué)的生理特性知，人類(lèi)視覺(jué)器官具有某種不敏感性，如人眼的掩蓋效應(yīng)（對(duì)邊緣變化不敏感），以及對(duì)亮度信息敏感而對(duì)顏色分辨力弱等，基于這些不敏感性，可以對(duì)某些非冗余信息進(jìn)行壓縮，從而大幅度地提高壓縮比。 《 通信原理課件 》 幾種常用的圖像壓縮編碼方法 預(yù)測(cè)編碼 常用的預(yù)測(cè)編碼是差分編碼調(diào)制（ DPCM），其目的是利用鄰近像素之間的相關(guān)性來(lái)壓縮數(shù)碼率，以去除圖像數(shù)據(jù)間的空域冗余度和時(shí)間冗余度。由于圖像信號(hào)是二維的，一個(gè)像素與上下左右的像素都有相關(guān)性，因此預(yù)測(cè)是二維的。 《 通信原理課件 》 變換編碼 變換編碼也是一種降低信源空間冗余度的壓縮方法。常用的編碼有卡南 — 洛伊夫變換（ KLT）、離散傅里葉變換、離散余弦變換和 Walsh變換等正交變換。 在最小均方誤差準(zhǔn)則下，最佳的正交變換是卡南 — 洛伊夫變換，其變換后的系數(shù)之間是互不相關(guān)的。離散余弦變換（ DCT）是一種性能接近 KL變換的正交變換，并具有多種快速算法，因而在數(shù)據(jù)壓縮中被廣泛地采用。在視頻編碼中應(yīng)用較多的有游程長(zhǎng)度編碼和霍夫曼編碼