無(wú)線通信工程姚彥教授清華大學(xué)微波與數(shù)字通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2001年11月24日第六講無(wú)線通信的信源編碼引言信源的原始信號(hào)絕大多數(shù)是模擬信號(hào)，因此，信源編碼的第一個(gè)任務(wù)是模擬和數(shù)字的變換，即：A/D，D/A。抽樣率取決于原始信號(hào)的帶寬： fc=2w，w為信號(hào)帶寬抽樣點(diǎn)的比特?cái)?shù)取決于經(jīng)編譯碼后的信號(hào)質(zhì)量要求： SNR＝6

L(dB)，L為量化位數(shù)概述但是，由于傳輸信道帶寬的限制，又由于原始信源的信號(hào)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，則信源編碼不是簡(jiǎn)單的A/D，D/A，而是要進(jìn)行壓縮。為通信傳輸而進(jìn)行信源編碼，主要就是壓縮編碼。信源編碼要考慮的因素： －發(fā)信源的統(tǒng)計(jì)特性。

－傳輸信道引入的損傷，如誤碼。

－受信者的質(zhì)量要求。

概述（續(xù)）信源編碼定理： 對(duì)于給定的失真率D，總可以找到一種信源編碼方法，只要信源速率R大于R(D)，就可以在平均失真任意接近D的條件下實(shí)現(xiàn)波形重建。說明1：R(D)稱為率失真函數(shù)，它是單調(diào)非增函數(shù)，速率越高，平均失真越小。說明2：為了保證在一定速率下的失真，必需采用信源編碼，因而會(huì)引入編碼延時(shí)。

理論信道編碼定理： 如果信源速率R小于信道容量C，總可以找到一種信道編碼方法，使得信源信息可以在有噪聲信道上進(jìn)行無(wú)差錯(cuò)傳輸，即： RC，無(wú)差錯(cuò)傳輸條件說明1：信道容量C是根據(jù)仙儂定理得到的 C＝Wlog2(1+S/N)說明2：為了保證無(wú)差錯(cuò)傳輸，必需采用信道編碼，因而會(huì)引入編碼延時(shí)。

理論（續(xù)）信息傳輸定理： 將信源編碼定理和信道編碼定理綜合，就得到信息傳輸定理。即：為保證無(wú)差錯(cuò)傳輸及失真度，必需滿足：CR(D)說明1：在一般數(shù)字通信系統(tǒng)中，信源編碼和信道編碼可以分開考慮。信道編碼定理給出無(wú)差錯(cuò)的速率上限，信源編碼定理給出無(wú)失真的速率下限。說明2：為了實(shí)現(xiàn)理想性能，都要付出延時(shí)的代價(jià)。

理論（續(xù)）速率：高速率、中速率、低速率 壓縮比質(zhì)量：客觀評(píng)價(jià) 主觀評(píng)價(jià)延時(shí)：質(zhì)量和延時(shí)的關(guān)系 不同業(yè)務(wù)對(duì)延時(shí)的要求復(fù)雜性：算法的復(fù)雜性及軟硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性

性能指標(biāo)波形編碼 將波形直接變換成數(shù)字碼流。特點(diǎn)：比特率較高、解碼后質(zhì)量較高、延時(shí)較小?？梢苑譃椋簳r(shí)域波形編碼，如PCM、ADPCM、M等；頻域波形編碼，如：子帶編碼（SBC）、自適應(yīng)變換編碼（ATC）等。參數(shù)編碼 從信源信號(hào)的某個(gè)域中提取特征參數(shù)，并變換成數(shù)字碼流。特點(diǎn)：比特率較低、解碼后質(zhì)量較低、延時(shí)較大。如：各種聲碼器?；旌暇幋a 將以上二種方法混合，特點(diǎn)：以較低的比特率獲得較高的質(zhì)量，延時(shí)適中，復(fù)雜。如：G723.1，G728，G729，GSM的語(yǔ)音編碼，IS-95的語(yǔ)音編碼等。實(shí)現(xiàn)方法音頻編碼提高傳輸?shù)馁|(zhì)量便于處理使用靈活，便于多種媒體（視頻、音頻、文字、數(shù)據(jù)）相結(jié)合應(yīng)用易于加密適合大規(guī)模集成可靠性高、體積功耗小價(jià)格便宜音頻編碼的優(yōu)點(diǎn)音頻編碼的應(yīng)用壓縮的必要性

波形編碼PCM原理（37年，法AlecReeres）電子管PCM（46年，Bell實(shí)驗(yàn)室）晶體管PCM（62年，市話擴(kuò)容，64kb/s）單片ICPCM（70年代，微波、衛(wèi)星、光纖）增量編碼原理（46年，法DeLoraine）自適應(yīng)增量CVSD（60年代末，軍用，32、16kb/s）ContinuouslyVariableSlopeDeltaModulator連續(xù)變化斜率增量調(diào)制器其他編碼（70年代，ADPCM、SubBand、ATC、APC等）在16kb/s以上得到較好的話音質(zhì)量。特點(diǎn)：話音質(zhì)量好，但編碼速率高。音頻編碼歷史：數(shù)字電話（1）

參數(shù)編碼波形編碼通道聲碼器（39年，Dudly，二次大戰(zhàn)保密電話）LPC聲碼器（67年，Atal、Schroeder）同態(tài)聲碼器（69年，Oppenheim）共振峰聲碼器（71年，Rabiner、Schafer、Elanagan）MBE聲碼器（88年，Griffin、Lim）波形插值（91年，W.B.Kleijn）2.4kb/s、1.2kb/s、較好；600-800b/s可懂。特點(diǎn)：編碼速率低，自然度差。

混合編碼器利用線性預(yù)測(cè)、VQ、A-B-S、感覺加權(quán)、后濾波等技術(shù)。多脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（MPELP1982Atal、Remde）規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（RPELP1985Deprettere、Kroon）碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（CELP1985Manfred、Schroeder、Atal）8-16kb/s，高質(zhì)量。特點(diǎn)：話音質(zhì)量高、編碼速率低，但算法復(fù)雜。音頻編碼歷史：數(shù)字電話（2）主要應(yīng)用于會(huì)議電視，相當(dāng)于調(diào)幅廣播的質(zhì)量

1988年CCITT制定了G.722標(biāo)準(zhǔn)：SB-ADPCM1996年左右，美國(guó)PictureTel公司提出PTC－PictureTelTransformCoder1999年9月發(fā)布：“ITU-TG.722.1proposedfordecision:7kHzAudio-CodingAt24And32kbit/sForHandsFreeOperationInSystemsWithLowFrameLoss?！币纛l編碼歷史：寬帶語(yǔ)音主要應(yīng)用于娛樂與鑒賞，對(duì)于重建信號(hào)的音質(zhì)有很高的要求，目前采用比特率較高的波形編碼技術(shù)進(jìn)行壓縮?？梢灾苯釉跁r(shí)域進(jìn)行，也可以轉(zhuǎn)到頻域或其他變換域進(jìn)行。1982年激光唱盤(CD:CompactDisk)上市。MD：Mini-Disk，日本索尼公司采用ATRAC－AdaptiveTransformAcousticCoder壓縮技術(shù)。1987數(shù)字音頻磁帶錄音(DAT:DigitalAudioTape)問世。DAB(DigitalAudioBroadcasting)源于歐洲。音頻編碼歷史：寬帶音頻音頻壓縮依據(jù)1)冗余度時(shí)域樣點(diǎn)之間相關(guān)（短時(shí)、長(zhǎng)時(shí)）頻域譜的非平坦性（譜包絡(luò)、譜離散）統(tǒng)計(jì)特性2)人耳聽覺特性人耳分辨能力人耳對(duì)不同頻段聲音的敏感程度不同，通常對(duì)低頻比對(duì)高頻更敏感人耳對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的相位不敏感人耳掩蔽效應(yīng)MaskingEffect…

說明：對(duì)人耳聽不到或感知極不靈敏的聲音分量都不妨視為冗余。可利用聽覺心理特性…。感覺加權(quán)、量化、去除多余分量、后濾波、…。音頻編碼性能評(píng)價(jià)（1）1)編碼速率（Kbps、Kb/s）信號(hào)帶寬：可懂度、自然度、透明度。200~3400Hz、50~7000Hz、20~15000Hz、10~20000HZ。采樣速率：8KHz、16KHz、32KHz、44.1/48KHz…。編碼位數(shù)R（b/樣點(diǎn)），總速率I（kb/s）。固定速率及可變速率。2)重建語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)：信噪比分段信噪比（一般15dB以上較好，20dB以上相當(dāng)好）音頻編碼性能評(píng)價(jià)（2）主觀評(píng)價(jià)MOS分（MeanOpinionScore） 5~1分：Excellent、Good、Fair、Poor、Bad 4分：長(zhǎng)途通信質(zhì)量(toll,transparency-電話線)3.5分：通信質(zhì)量(communication)判斷韻律測(cè)試DRT（DiagnosticRhymeTest）例如：為（wei）、費(fèi)（fei）95%以上優(yōu)秀、85%~94%良好、75%~84%中等65%~74%差、65%以下不能接受判斷可接受度測(cè)試DAT（DiagnosticAcceptabilityTest）多維因素測(cè)試調(diào)制噪聲參考單位MNRU（ModulatedNoiseReferenceUnit）量化失真單位QDU（QuantizationDistortionUnit）一次PCM編解碼音頻編碼性能評(píng)價(jià)（3）3)編解碼延時(shí)（ms）公眾網(wǎng)（25ms）、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、廣播、存儲(chǔ)回聲控制或回聲抵消正常通話秩序與重建質(zhì)量關(guān)系4)算法復(fù)雜度硬件、成本浮點(diǎn)、定點(diǎn)MIPS、RAM、ROM5)其他抗隨機(jī)誤碼和突發(fā)誤碼能力抗丟包和丟幀能力對(duì)不同信號(hào)編碼能力級(jí)聯(lián)或轉(zhuǎn)接能力現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)（1）：寬帶音頻現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)（2）：寬帶語(yǔ)音現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)（3）：數(shù)字電話現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)（4）：數(shù)字電話（續(xù)）PCM：脈沖編碼調(diào)制ADPCM：自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制LD-CELP：低延時(shí)碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼CS-ACELP：共軛結(jié)構(gòu)代數(shù)碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼ACELP：代數(shù)碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼MP-MLQ：多脈沖激勵(lì)最大似然量化SB-ADPCM：子帶自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制LPC-10：線性預(yù)測(cè)編碼-10MELP：混合激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼CELP：碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼RPE-LT：長(zhǎng)時(shí)間預(yù)測(cè)規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼VSELP：矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼IMBE：Inmarsat多帶激勵(lì)語(yǔ)音編碼QCELP：Qualcomm碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼EVRC：增強(qiáng)型變速率編碼無(wú)線通信的語(yǔ)音編碼（1）軍用無(wú)線通信－16kbpsCVSD增量調(diào)制－4.8kbps美國(guó)軍用電臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)

無(wú)線通信的語(yǔ)音編碼（2）無(wú)繩電話－用于CT-2的ADPCM，32kbps－用于DECT的ADPCM，32kbps無(wú)線通信的語(yǔ)音編碼（3）移動(dòng)通信－用于GSM的REP-LTP（長(zhǎng)時(shí)間預(yù)測(cè)規(guī)則碼激勵(lì)）13kbps－用于IS-54的VSELP（矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)）8kbps－用于IS-95的QCELP（Qualcomm碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)）1.2/9.6kbps視頻編碼壓縮的必要性圖象編碼的歷史（1）圖象編碼的歷史（2）現(xiàn)代圖像編碼

小波變換圖像編碼

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像編碼

分型圖像編碼

模型基圖像編碼圖象編碼的依據(jù)圖象編碼的質(zhì)量評(píng)價(jià)（1）圖象編碼的質(zhì)量評(píng)價(jià)（2）圖象編碼的質(zhì)量評(píng)價(jià)（3）謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH最易遭老板“炒”的15種員工廣東韋邦集團(tuán)李雙華有人在工作中出了問題，于是首先想到的是換一家企業(yè)去工作，考慮的只是換一個(gè)環(huán)境而已，根本沒有反思自身的問題。可是，換了工作環(huán)境問題卻依然存在啊！老板雖然換了，但他們考慮“炒魷魚”的因素是一致的。那么，老板眼中什么樣的人會(huì)被炒掉呢？這類對(duì)象一般是剛剛參加工作不久的職場(chǎng)新鮮人，對(duì)突發(fā)事件往往措手不及，結(jié)果行動(dòng)常過分急躁，更甚者每次遇事每次如此，給老板留下不可調(diào)教的印象。01：不夠穩(wěn)重沉著喜歡夸夸其談，一旦需要實(shí)際操作時(shí)，往往發(fā)生許多困難，卻又找不出原因何在。02：理論與實(shí)際不能配合不能具體地評(píng)斷工作價(jià)值，往往分不清工作的目的是什么，是為了賺錢？還是為了立名？或是為了樂趣。給老板一種整個(gè)人渾渾噩噩的感覺。03：不夠成熟一旦出現(xiàn)失誤就無(wú)法釋懷，更無(wú)法從中領(lǐng)悟出正確的方法。04：對(duì)所犯的錯(cuò)誤耿耿于懷只看重眼前區(qū)區(qū)小事，無(wú)法透過現(xiàn)象去把握實(shí)質(zhì)，沒有主次之分，往往怡誤很多機(jī)會(huì)。05：斤斤計(jì)較，分不清主次自信有很好的工作能力，但稍微涉及工作以外的其他方面，就極度缺乏自信心。06：過高評(píng)估自己的能力對(duì)工作匆忙做出決定，但朝令夕改，例如今天要求執(zhí)行A計(jì)劃，明天卻又把B計(jì)劃列為優(yōu)先。07：考慮問題不夠嚴(yán)謹(jǐn)、全面總是自己獨(dú)立執(zhí)行，不能與同事、領(lǐng)導(dǎo)融洽相處。08：與周圍環(huán)境不能相融需要獨(dú)自處理的事情，常常猶豫不決，不能當(dāng)機(jī)立斷而影響工作效率。09：遇事猶豫不決讓你定時(shí)完成的工作，總是找借口拖后，不能按時(shí)保質(zhì)完成，而且?guī)状沃罂偛灰姼倪M(jìn)。10：辦事拖沓不守時(shí)自認(rèn)為在某一方面有別人無(wú)法比擬的特長(zhǎng)，便對(duì)其他任何人視而不見，一副“除我之外誰(shuí)也不行”的態(tài)度。11：恃才傲物無(wú)論在什么人面前，都有一種自我貶低的傾向，做起事來畏畏縮縮，在領(lǐng)導(dǎo)面前更是覺得自己相形見絀。12：過分謙虛自認(rèn)卑微工作中總是重復(fù)同一種方式，缺乏自我獨(dú)立創(chuàng)