信源编码的三个步骤，一文弄懂信源编码是什么

很多朋友对信源编码的三个步骤，一文弄懂信源编码是什么不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

信源编码是对信源符号的一种变换，目的是提高通信效率，或者减少或消除信源冗余。具体来说，就是根据源输出符号序列的统计特性，寻找一种将源输出符号序列变换为最短码字序列的方法，使后者的每个符号所承载的平均信息最大化，并保证原符号序列不失真地被恢复。

信源编码的目的是减少或消除数据冗余。在保证传播质量的前提下，尽量通过压缩信息源来提高传播的有效性。

一种变换源符号以减少源冗余的方法。根据信息源的分类，有统计特性已知或未知、不失真或有限失真、无记忆或记忆的信息源的编码；按照编码方式，有分组码或非分组码，等长码或变长码。最常见的是离散、稳定和无失真的信源编码，具有已知的信源统计特性。主要方法有：统计编码，如香农码、费诺码、赫夫曼码和算术码。预测编码。

变换编码和上述方法的组合(混合编码)。统计特性未知的信源编码称为通用编码。衡量信源编码的主要指标是压缩比。在无损编码中，压缩的极限是编码的平均码表等于信源的符号熵。在失真限制编码中，冗余的压缩极限和平均失真之间的关系服从信源的信息率失真R(D)函数。在工程应用中，就是在压缩比、平均失真和工程实现之间寻求一个折中。

数字信号的传输往往会因为各种原因，导致传输的数据流出现错误，导致接收端出现图像跳跃、不连续和马赛克等现象。因此，通过信道编码这一环节，对数字流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可以大大避免码流传输中误码的发生。误码处理技术包括纠错、交织、线性插值等。

提高数据传输效率，降低误码率是信道编码的任务。信道编码的本质是增加通信的可靠性。然而，信道编码会减少有用信息和数据的传输。信道编码的过程就是在源数据流中插入一些符号，从而达到接收端判断纠错的目的，也就是我们常说的。

就像我们运输一批眼镜一样。为了保证玻璃杯在运输过程中不会破碎，我们通常会用一些泡沫或海绵来包装玻璃杯，这样会使玻璃杯占据更大的体积。本来一辆车可以装5000个玻璃杯，但是包装后只能装4000个玻璃杯。显然，包装成本降低了运输的玻璃的有效数量。

同样，在带宽固定的信道中，总传输速率也是固定的。因为信道编码增加了数据量，结果只能是以降低有用信息的传输速率为代价。有用比特数除以总比特数等于编码效率。不同的编码方法具有不同的编码效率。

基于分层树的集合分割(SPIHT)信源编码方法是一种基于EZW的改进算法。它是一种渐进编码，有效利用了图像小波分解的多分辨率特性，根据重要性生成比特流。在这种编码方法中，编码器可以在任何位置停止编码，因此可以精确地达到一定的目标码率或目标失真。类似地，对于给定的比特流，解码器可以在任何位置停止解码，并且仍然能够恢复由截断的比特流编码的图像。

为了实现这种优越的性能，不需要预先训练和预先存储表格或码本，也不需要任何关于图像源的先验知识。

数字电视中常用的纠错编码通常采用前向纠错(FEC)编码，附加两个纠错码。RS码属于第一种FEC，188个字节后加16个字节的RS码，形成(204，188) RS码，也可称为外编码。第二个附加纠错码的FEC一般采用卷积编码，也叫内编码。外部编码和内部编码的组合称为级联编码。级联编码后得到的数据流按照规定的调制方式调制载波频率。

前向纠错码(FEC)的码字是一种具有一定纠错能力的码型。在接收端解码后，不仅能发现错误，还能确定误码元素的位置并自动纠错。这种纠错码信息不需要存储或反馈，因此具有良好的实时性。因此，在广播系统(单向传输系统)中采用这种信道编码方法。以下是纠错码的类型：

由于信源编码的基本目的是提高码字序列中符号的平均信息量，所以为了减少冗余而对信源输出的符号序列进行的所有变换或处理，如滤波、预测、域变换、数据压缩等，都可以归入这个意义上的信源编码范畴。当然，这些都是一般化的源代码。

一般来说，减少信源输出的符号序列中的冗余，提高符号的平均信息量有两个基本途径：使序列中的每个符号尽可能独立；使序列中每个符号的出现概率尽可能相等。前者叫去相关，后者叫概率均匀化。第三代移动通信中的信源编码包括语音压缩编码、各种图像压缩编码和多媒体数据压缩编码。

信道码的类型主要包括线性分组码、卷积码、级联码、Turbo码和LDPC码。其中，分组码分为汉明码、格雷码和循环码(BCH码、RS码和CRC循环冗余码)。值得注意的是，二进制码中两个码字之间的汉明距离(或简单距离)是码字中不同位数的个数。比如d(0，l)=l，d (001，011)=1，d (000，111)=3，d (111，111)=0。

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