信源编码初步介绍

上次博文讲到了《通信系统之信道（四）》，信道的学习暂时告一段落，这只是入门性的东西，细节性的东西还需继续深入研究；接下来讲解信源编码相关知识。

信源编码是什么？

为什么要进行信源编码？

对于数字通信系统而言，因为信源是模拟信息，所以信源编码主要完成把模拟信号转换成数字信号；

若信源为离散信息，那么信源编码的主要任务就是将信源的离散符号变成数字代码，并尽量减少信源的多余度，以提高通信的有效性。

为什么要使信源减少冗余？

比如信源编码就是将信息符号T和F变换成0和1，或00和11等其他码组，显然0和1的编码效率最高，而用00和11去编码就显得有些多余了，信道的带宽是有限的，我们当然是希望在有限的带宽内传输更多有效的信息；

是不是去除越多的冗余度越好呢？

凡事都有度，也并不是凡事都要做到极限：

比如说CD的音质很好，但文件很大，不便于存储和下载，把他压缩为MP3后，文件虽然变小了很多，但音质也不会有所损失，这就要看实际情况，取其平衡了。如果能达到规定的质量标准，那么当然是去除冗余越多越好了。

对于前面讲到的概念，这里用一个实际的例子来说明去除冗余的好处：

我们国家的有线电视系统每帧图像有625行，

采用4:3的宽高比，

每个像素均有不同成分的红绿蓝三基色合成，若以数字化真彩色表示，每个基色编为8bit码，

因此，每帧图像包含的像素数，比特数，信息传输速率，所需信道带宽，实际信道带宽，信源压缩倍数为：

电视信号压缩了这么多倍，但对于我们来说，收视质量还是可以接受的；

所以说好的信源编码是既能满足通信的质量要求，又能提高通信效率的，这么说来，作为信源编码之一的语音编码，其编码技术在通信系统中是很关键的，尤其在移动通信系统中，宝贵的无线资源要求每个用户占用的频段越窄越好，因此：

语音编码的种类：

波形编码是在时域对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样，再将幅度量化，对每个量化点用代码表示，

解码是相反的过程，将接收的数字序列，经解码和滤波后，恢复成模拟信号；

波形编码能提供很好的话音质量，但编码信号的速率较高，一般应用在信号带宽要求不高的通信中，如PCM等，其编码速率在16Kbit/s~64Kbit/s。

参量编码，又称声源编码，是以发音模型作基础，从模拟话音提取各个话音参量，并对这些特征参量进行量化编码，可实现低速率语音编码：

但话音质量只能达到中等，如线性预测编码；

混合编码：

是将波形编码和参量编码优点结合起来，既有波形编码的高质量优点，又有参量编码的低速率优点，其压缩比达到4Kbit/s~16Kbit/s；

在移动通信系统中，一般采用混合编码技术，如下：

最后

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