信源編碼基本理論及其應(yīng)用參考模板

1、摘 要本文首先先簡(jiǎn)單介紹了信源編碼和數(shù)字通信系統(tǒng)中信源編碼的相關(guān)作用及實(shí)際應(yīng)用。然后引入信源編碼理論的信源研究和其編碼方式部分并進(jìn)行整理分析，基中涉及非均勻量化和哈夫曼編碼的相關(guān)應(yīng)用；應(yīng)用部分主要是對(duì)以GMS系統(tǒng)為首的CELP、AMR、SMV等實(shí)例應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了概述?？傮w完成對(duì)信源編碼及其實(shí)際運(yùn)用的主要性質(zhì)特點(diǎn)的論述與分析總結(jié)。所用內(nèi)容主要引自信源編碼理論章節(jié)內(nèi)容，具體主要涉及脈沖編碼調(diào)制（PCM）和線性預(yù)測(cè)編碼（LPC）以及圖像壓縮編碼等。關(guān)鍵詞：信源編碼；基本理論；實(shí)例應(yīng)用 / 18目 錄摘 要II一 前言1二信源研究2三信源編碼方式及其相關(guān)應(yīng)用23.1脈沖編碼調(diào)制（PCM）33.2離散無(wú)

2、記憶信源編碼（DMS）53.3線性預(yù)測(cè)編碼（LPC）9四信源編碼的實(shí)例應(yīng)用94.1GSM系統(tǒng)94.2變速率碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELP）104.3自適應(yīng)多速率編碼（AMR）104.4可選擇模式語(yǔ)音編碼（SMV）114.5視頻信源編碼H.26411參考文獻(xiàn)12 信源編碼基本理論及其應(yīng)用一 前言信息論的理論定義是由當(dāng)代偉大的數(shù)學(xué)家美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室杰出的科學(xué)家香農(nóng)在他1948 年的著名論文通信的數(shù)學(xué)理論所定義的，它為信息論奠定了理論基礎(chǔ)。后來(lái)其他科學(xué)家，如哈特萊、維納、朗格等人又對(duì)信息理論作出了更加深入的探討，使得信息論到現(xiàn)在形成了一套比較完整的理論體系。信息通過(guò)信道傳輸?shù)叫潘薜倪^(guò)程即為通信，通信中的

3、基本問(wèn)題是如何快速、準(zhǔn)確地傳送信息。要做到既不失真又快速地通信，需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是不失真或允許一定的失真條件下，如何提高信息傳輸速度；二是在信道受到干擾的情況下，如何增加信號(hào)的抗干擾能力，同時(shí)又使得信息傳輸率最大。通常對(duì)于一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)而言，信源編碼位于從信源到信宿的整個(gè)傳輸鏈路中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其基本目地就是壓縮信源產(chǎn)生的冗余信息，提高整個(gè)傳輸鏈路的有效性。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)冗余信息的界定和處理是信源編碼的核心問(wèn)題，根據(jù)這些冗余信息的不同特點(diǎn)設(shè)計(jì)和采取相應(yīng)的壓縮處理技術(shù)進(jìn)行高效的信源編碼。簡(jiǎn)言之，信息的冗余來(lái)自兩個(gè)主要的方面：首先是信源的相關(guān)性和記憶性。這類降低信源相關(guān)性和記憶性編碼的典型

4、例子有預(yù)測(cè)編碼、變換編碼等；其次是信宿對(duì)信源失真具有一定的容忍程度。這類編碼的直接應(yīng)用有很大一部分是在對(duì)模擬信源的量化上，或連續(xù)信源的限失真編碼?？梢园研旁淳幋a看成是在有效性和傳遞性的信息完整性（質(zhì)量）之間的一種折中手段。實(shí)際的信源雖然多種多樣，但可歸納為圖像、語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)等。其中圖像、語(yǔ)音常表現(xiàn)為時(shí)間連續(xù)的隨機(jī)波形，可通過(guò)采樣變換成隨機(jī)的時(shí)間序列。無(wú)論那種類型的信源，信源符號(hào)之間總存在相關(guān)性和分布的不均勻性，使得信源輸出符號(hào)序列的統(tǒng)計(jì)特性，尋找合適的方法把信源輸出符號(hào)序列變換為最短的碼字序列。信源編碼的基本途徑有兩個(gè)，一是編碼后使序列中的各個(gè)符號(hào)之間盡可能地互相獨(dú)立，即解除相關(guān)性；二是使

5、編碼后各個(gè)富豪出現(xiàn)的概率盡可能相等，即均勻化分布。目前去除信源符號(hào)之間冗余度的有效方法包括預(yù)測(cè)編碼和變化編碼，去除信源符號(hào)概率分布冗余度的主要方法是統(tǒng)計(jì)碼。上述方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，在實(shí)際中得到了廣泛應(yīng)用，并被有關(guān)壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所采用。二信源研究信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)將信源輸出的平均信息量定義為單消息（符號(hào)）離散信源的信息熵：香農(nóng)稱信源輸出的一個(gè)符號(hào)所含的平均信息量 為信源的信息熵。通信原理中對(duì)信源研究的內(nèi)容包括3個(gè)方面：(1)信源的建模 信源輸出信號(hào)的數(shù)學(xué)描述已有成熟的理論隨機(jī)過(guò)程，一般的隨機(jī)過(guò)程理論并不涉及和討論信號(hào)中所攜帶的信息，而通信原理所關(guān)心的中心內(nèi)容則是信號(hào)中攜帶的信息。發(fā)射器發(fā)送1和

6、發(fā)送0的概率是不相等的，因此需要討論發(fā)送1和發(fā)送0的不同概率。(2)信源輸出信號(hào)中攜帶信息的效率的計(jì)算： 在通信原理中，信源輸出信號(hào)所攜帶信息的效率是用熵率或冗余度來(lái)表示的。(3)信源輸出信息的有效表示 一般地，信源輸出信號(hào)中攜帶信息的效率并不很高，如何用適當(dāng)?shù)男盘?hào)有效地表示信源輸出的信息是人們感興趣的問(wèn)題，這就是信源編碼的問(wèn)題。三信源編碼方式及其相關(guān)應(yīng)用信源編碼的方式概括為：一、模數(shù)轉(zhuǎn)化：脈沖編碼調(diào)制和增量編碼調(diào)制PCM/DM二、離散無(wú)記憶信源編碼DMS，包括有Huffman編碼和等長(zhǎng)編碼三、線性預(yù)測(cè)編碼LPC，將信源等效地視為在一個(gè)適當(dāng)輸入信號(hào)激勵(lì)下的線性系統(tǒng)輸出。用線性系統(tǒng)的參數(shù)及伴隨的

7、輸入激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行編碼。 3.1脈沖編碼調(diào)制(PCM)3.1.1抽樣定理低通信號(hào)的抽樣定理Nyquist抽樣定理（均勻采樣定理）：一個(gè)帶限于（0，fm）Hz內(nèi)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)f(t)，如果以Ts1/2fm秒的時(shí)間間隔進(jìn)行抽樣，則f(t)將由得到的抽樣值f(kTt)完全確定。（1）Nyquist抽樣速率：（2）Nyquist最大時(shí)間間隔：（3）低通信號(hào)的抽樣示意圖： 3.1.2量化（1）均勻量化 在整個(gè)輸入信號(hào)的幅度范圍內(nèi)各量化分級(jí)間隔相等的量化方式即為均勻量化。其原理圖為： 在滿足信噪比要求的輸入信號(hào)取值范圍內(nèi)進(jìn)行均勻量化時(shí)，信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍將受到較大的限制。因此均勻量化的缺陷十分明顯。（2）非均勻量

8、化 為克服均勻量化的缺點(diǎn)，使小信號(hào)的量化臺(tái)階減小，大信號(hào)的量化臺(tái)階增大，而形成的量化方式為非均勻量化。即根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間確定間隔。 方法：壓擴(kuò)處理，在發(fā)送端進(jìn)行壓縮，在接收端進(jìn)行擴(kuò)張。 非均勻量化框圖：（3）優(yōu)點(diǎn)有非均勻的概率密度時(shí)，非均勻量化器的輸出端能得到較高平均信噪比；非均勻量化時(shí)，量化噪聲功率的均方根值基本與信號(hào)抽樣值成正比，從而改善了小信號(hào)的信噪比；可以做到在不增大量化級(jí)數(shù)N的條件下，使信號(hào)在較寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的(S/Nq)dB達(dá)到指標(biāo)的要求。 3.1.3非均勻量化的生活中應(yīng)用：A律13折線壓擴(kuò)技術(shù)（我國(guó)現(xiàn)在使用）目前應(yīng)用較多的是以數(shù)字電路方式實(shí)現(xiàn)的A律特性折線近似。具體實(shí)現(xiàn)：對(duì)x軸

9、在01(歸一化)范圍內(nèi)以1/2遞減規(guī)律分成8個(gè)不均勻段，其分段點(diǎn)是1/2，1/4，1/8，1/16，1/32，1/64和1/128；對(duì)y軸在01(歸一化)范圍內(nèi)以均勻分段方式分成8個(gè)均勻段，其分段點(diǎn)是1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8和1。將x軸和y軸對(duì)應(yīng)的分段線在x-y平面上的相交點(diǎn)相連接的折線就是有8個(gè)線段的折線。（4）DM增量編碼調(diào)制 DM：把過(guò)去的信號(hào)樣值作為預(yù)測(cè)值的單純預(yù)測(cè)編碼的方式。40年代提出的，是脈沖編碼的一種特殊形式，是模擬信號(hào)數(shù)字化的另一種基本方法。它的編碼設(shè)備比較簡(jiǎn)單。3.2離散無(wú)記憶信源編碼（DMS） 在DMS編碼中，我們給每個(gè)符號(hào)賦予一定長(zhǎng)度的代碼

10、表示。因此假設(shè)，信源的輸出來(lái)自一個(gè)由有限個(gè)符號(hào)組成的集合， 表示符號(hào)出現(xiàn)的概率，則：調(diào)整平均數(shù)據(jù)速率。由此可以看出，在賦予一定長(zhǎng)度的代碼時(shí)，每個(gè)符號(hào)的二進(jìn)制代碼平均長(zhǎng)度最短不應(yīng)小于信源的熵。我們對(duì)信源編碼的要求是：不僅要使傳遞編碼序列的信息速率盡量變小，還要從該編碼序列能無(wú)失真的恢復(fù)出源信號(hào)的輸出符號(hào)即能正確的進(jìn)行反變換或者譯碼，稱此信源編碼為無(wú)失真離散信源編碼。3.2.1等長(zhǎng)編碼（1）信源編碼原理圖為： 等長(zhǎng)編碼又稱為均勻編碼，即不管符號(hào)出現(xiàn)的概率如何，每個(gè)符號(hào)都用N位二進(jìn)制代碼表示。碼長(zhǎng)為：編碼效率為：它表示信源的平均每個(gè)符號(hào)的信息熵 與信源平均每個(gè)符號(hào)的編碼長(zhǎng)度R之比值。 若信源編碼器用

11、不同長(zhǎng)度的符號(hào)來(lái)表示信源的輸出符號(hào)，則稱為變長(zhǎng)編碼。 變長(zhǎng)編碼的思路是根據(jù)信源輸出符號(hào)出現(xiàn)概率的不同來(lái)選擇碼字，出現(xiàn)概率大的用短碼表示，出現(xiàn)概率小的用長(zhǎng)碼，使平均編碼長(zhǎng)度最短，因而可提高編碼效率。變長(zhǎng)編碼可以無(wú)失真編碼，無(wú)差錯(cuò)編碼。使用變長(zhǎng)編碼可以達(dá)到相當(dāng)高的編碼效率。一般，變長(zhǎng)碼所要求的信源消息序列長(zhǎng)度L比等長(zhǎng)編碼的小得多。（2）其特點(diǎn)是：當(dāng)L為2的整數(shù)次冪且等概出現(xiàn)時(shí)，編碼效率為100%；當(dāng)符號(hào)等概出現(xiàn)，但L不是2的整數(shù)次冪時(shí)，編碼效率下降，符號(hào)平均信息量與碼長(zhǎng)N之間最多可相差1比特；L較小時(shí)，編碼效率較低，因此，可以采用擴(kuò)展編碼的方法，即將連續(xù)J個(gè)符號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一編碼，則： 取整即：也就是說(shuō)

12、，每個(gè)符號(hào)所增加的1比特下降到1/J比特，編碼效率增加。3.2.2哈夫曼編碼 在信源編碼的變長(zhǎng)編碼中哈夫曼編碼（Huffman）是無(wú)前綴的變長(zhǎng)編碼，它沒(méi)有一個(gè)碼字是其他碼字的前綴，以確保唯一可以碼。它能夠提供信源熵的編碼序列，其編碼效率高，且能無(wú)失真的編譯碼。（1）哈夫曼編碼步驟： 將信源消息符號(hào)按其出現(xiàn)的概率大小依次排列P1 P2 Pn 。 取兩個(gè)概率最小的字母分別配以0和1兩個(gè)碼元，并將這兩個(gè)概率相加作為一個(gè)新的字母的概率，與未分配的二進(jìn)制符號(hào)的字母重新排隊(duì)。 對(duì)重排后的兩個(gè)概率最小符號(hào)重復(fù)步驟（2）的過(guò)程。 不斷繼續(xù)上述過(guò)程，直到最后兩個(gè)符號(hào)配以0和1為止 從最后一級(jí)開始，向前返回得到各

13、個(gè)信源符號(hào)所對(duì)應(yīng)的碼元序列，即 相應(yīng)的碼字。平均編碼效率：（2）哈夫曼編碼的主要特點(diǎn)：哈夫曼編碼構(gòu)造的碼字不唯一；哈夫曼編碼是變長(zhǎng)編碼，硬件實(shí)現(xiàn)比較困難；采用哈夫曼編碼，要傳送編碼表，占用傳送時(shí)間；哈夫曼編碼是變長(zhǎng)編碼，出錯(cuò)時(shí)難以識(shí)別；哈夫曼編碼方法不唯一，因?yàn)榫幋a時(shí)的0和1是任意給的，另外在兩個(gè)符號(hào)有相同概率時(shí)的編碼過(guò)程不唯一，造成編碼結(jié)果不同，但平均碼長(zhǎng)相同。其次：對(duì)信源進(jìn)行縮減時(shí)兩個(gè)概率最小的符號(hào)合并后的概率與其他信源符號(hào)的概率相同時(shí)，這兩者在縮減信源中進(jìn)行概率排序，其位置放置次序是可以任意的，故會(huì)得到不同的哈夫曼碼此時(shí)將影響碼字的長(zhǎng)度，一般將合并的概率放在上面，這樣可以獲得較小的碼方差

14、。對(duì)于多進(jìn)制哈夫曼編碼，為了提高編碼效率，就要使長(zhǎng)碼的符號(hào)數(shù)量盡量少、概率盡量小，所以信源符號(hào)數(shù)最好滿足,其中r為進(jìn)制數(shù)，n為縮減的次數(shù)。例如，要進(jìn)行三進(jìn)制編碼，那么最好信源有7個(gè)符號(hào)，第1次合并后減少2個(gè)成為5個(gè)，第2次合并后又減少2個(gè)成為3個(gè)，這樣給每一步賦予三進(jìn)制符號(hào)就沒(méi)有浪費(fèi)了。但如果信源只有6個(gè)符號(hào)時(shí)，為了盡量減少最長(zhǎng)碼的數(shù)量，則應(yīng)該在第1次合并時(shí)添置概率為零的虛擬符號(hào)1個(gè)，事實(shí)上只合并2個(gè)概率最小的符號(hào)，后面每次合并三個(gè)，就可以使得最長(zhǎng)碼的符號(hào)數(shù)量最少，也就是長(zhǎng)碼的概率最小，從而得到最高的編碼效率。3.2.3哈夫曼編碼的應(yīng)用哈夫曼編碼現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類圖像編碼中，然而應(yīng)用最早、最為

15、有效的則是在傳真編碼中。在傳真編碼中應(yīng)用的是游程編碼，它是一類基于哈夫曼編碼的推廣。 哈夫曼編碼被稱為最優(yōu)的變長(zhǎng)信源編碼，但是這一最佳性能是建立在穩(wěn)定、確知的概率統(tǒng)計(jì)特性的基礎(chǔ)上，一旦統(tǒng)計(jì)特性不穩(wěn)定或發(fā)生變化或不完全確知，變長(zhǎng)編碼將失去統(tǒng)計(jì)匹配的前提，其性能必然引起惡化，實(shí)際信源往往不可能提供很穩(wěn)定、確知的概率特性，因此人們開始研究比較穩(wěn)健、適應(yīng)性比較強(qiáng)的準(zhǔn)最佳信源編碼。而且哈夫曼編碼仍然存在一些分組碼所具有的缺點(diǎn)。例如概率特性必須得到精確地測(cè)定，它若略有變化，還需要換碼表，以及對(duì)于二元信源，常需要多個(gè)符號(hào)合起來(lái)編碼，才能取得好的效果，但當(dāng)合并的符號(hào)數(shù)不大時(shí)，編碼效率提高不多，尤其對(duì)于相關(guān)信源

16、，不能令人滿意，而合并的符號(hào)數(shù)增大時(shí)，碼表中的碼字?jǐn)?shù)很多，設(shè)備將越來(lái)越復(fù)雜。 當(dāng)容量設(shè)定后，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，存儲(chǔ)器溢出和取空的的概率都將增。當(dāng)T 很大時(shí)，幾乎一定會(huì)溢出或損失；由此可見(jiàn)，對(duì)于無(wú)線長(zhǎng)的信息，很難采用變長(zhǎng)碼而不出現(xiàn)錯(cuò)誤。一般來(lái)說(shuō)，變長(zhǎng)碼只適用于有限碼的傳輸；即送出一段信息后，信源就停止輸出，例如傳真機(jī)送出一張紙上的信息后停止。對(duì)于長(zhǎng)信息在實(shí)際使用時(shí)可把長(zhǎng)信息分段送出，也可通過(guò)檢測(cè)存儲(chǔ)器的狀態(tài)調(diào)節(jié)信源輸出即發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)器將要溢出就停止信源輸出；發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)器將要被取空就在信道上插上空閑標(biāo)志，或加快信源輸出。 變長(zhǎng)碼可以無(wú)失真的譯碼，這是理想情況。如果這種變長(zhǎng)碼是由信道輸入的，一個(gè)碼子前面有一

17、個(gè)碼元錯(cuò)了，就可能誤認(rèn)為是另一個(gè)碼字而斷點(diǎn)，結(jié)果后面一系列的碼字也會(huì)譯錯(cuò)，這常稱為差錯(cuò)的擴(kuò)散。當(dāng)然也可以采用某些措施，使碼元錯(cuò)了一段以后，能恢復(fù)正常的碼字分離和譯碼，這一般要求在傳輸過(guò)程中差錯(cuò)很少，或者加糾錯(cuò)用的監(jiān)督碼位，但是這樣一來(lái)又增加了信息率。 此外，當(dāng)信源有記憶時(shí)，用單個(gè)符號(hào)編碼不可能是編碼效率接近于1，因此信息率只能接近一維熵H1，而H一定小于H1 。此時(shí)仍需要多個(gè)符號(hào)一起編碼，才能提高編碼效率。但導(dǎo)致碼表長(zhǎng)，存儲(chǔ)器多。3.3線性預(yù)測(cè)編碼（LPC）預(yù)測(cè)編碼：根據(jù)過(guò)去的信號(hào)樣值預(yù)測(cè)下一個(gè)樣值，并僅把預(yù)測(cè)值與當(dāng)前樣值之差（預(yù)測(cè)誤差）加以量化編碼再傳輸?shù)姆绞健?.3.1基本思想用一個(gè)階梯波

18、逼近模擬信號(hào)，只用一位二進(jìn)制編碼表示抽樣時(shí)刻波形的變化趨向。3.3.2基本原理首先根據(jù)信號(hào)的幅度大小和抽樣頻率(注意抽樣頻率大于等于2fm）去規(guī)定階梯信號(hào)的臺(tái)階，在抽樣時(shí)刻ti把信號(hào)f(ti)與前一時(shí)刻的階梯波形值進(jìn)行比較，確定該時(shí)刻的輸出碼字。經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)編碼就可以解除信源的相關(guān)性，然后對(duì)信源進(jìn)行編碼就不再是記憶的了。四信源編碼的實(shí)例應(yīng)用在移動(dòng)通信中，信源編碼與有線通信不同，它不僅需要對(duì)信息傳輸有效性進(jìn)行保障，還應(yīng)該與其他一些系統(tǒng)指標(biāo)密切相關(guān)，例如容量、覆蓋和質(zhì)量。4.1GSM系統(tǒng)以GSM系統(tǒng)為例。GSM系統(tǒng)中普通的全速率和版速率話音編碼來(lái)說(shuō)，其速率分別為9.6kbps和4.8kbps，前者的話

19、音質(zhì)量好于后者，但占用的系統(tǒng)資源是后者的兩倍左右。當(dāng)系統(tǒng)的覆蓋不是限制因素時(shí)，使用半速率編碼可以犧牲質(zhì)量換取倍增的容量，即提高系統(tǒng)的有效性。而當(dāng)系統(tǒng)的容量相對(duì)固定時(shí)，可以通過(guò)使用半速率編碼犧牲質(zhì)量換取覆蓋的增加，因?yàn)榘胨俾示幋a對(duì)于接收信號(hào)質(zhì)量的要求降低了。除此之外，移動(dòng)通信中的信源編碼的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)還要考慮其他一些因素。由于移動(dòng)終端是由電池供電，其運(yùn)算處理能力悠閑，因此信源編碼就要在保證質(zhì)量的前提下盡可能地降低復(fù)雜度。另外考慮到信宿處理能力的差異，編碼后的數(shù)據(jù)流量應(yīng)該也包含不同質(zhì)量的信息，以適應(yīng)不同終端的需求。考慮到移動(dòng)通信信道的差錯(cuò)特性和一些話音、多媒體業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性，這類業(yè)務(wù)通常要求移動(dòng)通信中

20、的信源編碼能夠容忍一定的差錯(cuò)而無(wú)需復(fù)雜的傳播。2G/3G中的話音信源編碼的基本原理是相同的，都采用了矢量量化和參數(shù)編碼的方式。4.2變速率碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELP） IS-95中的CELP技術(shù)通過(guò)四個(gè)等級(jí)的變速率編碼實(shí)現(xiàn)話音激活，即使用者發(fā)聲時(shí)進(jìn)行全速率（9.6kbps）編碼，而不發(fā)聲時(shí)僅僅傳遞八分之一（1.2kbps）的背景噪聲，以降低功耗和對(duì)其他用戶的干擾。4.3自適應(yīng)多速率編碼（AMR） 數(shù)字蜂窩系統(tǒng)自適應(yīng)多碼率語(yǔ)音傳輸解編碼器（Adaptive MultiRate Speech Codec:AMR）是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）下屬的SMG11（Special Mobile Gr

21、oup11）制定的語(yǔ)音編解碼標(biāo)準(zhǔn)，提供了一種自適應(yīng)的解決方法來(lái)跟蹤快速變化的無(wú)線信道情況和本地流量情況。AMR編碼器實(shí)時(shí)根據(jù)信道類型（全速率或半速率）選擇多種碼率中的一種，從而達(dá)到語(yǔ)音編碼和信道編碼的最優(yōu)組合以滿足瞬時(shí)的無(wú)線信道條件和本地容量需求。AMR提供了從4.75kbits/s到12.2kbits/s的多種碼率選擇。AMR憑借其優(yōu)異的性能成為UMTS和ITU第三代系統(tǒng)的語(yǔ)音編碼方案之一。ARM語(yǔ)音編碼器的原理：ARM編碼器由多個(gè)固定速率的語(yǔ)音編碼器、信源控制器的速率方式、能夠有效克服傳輸錯(cuò)誤和丟包的錯(cuò)誤對(duì)消器組成。多速率的語(yǔ)音編碼器是一種單個(gè)集成的，它有8個(gè)固定的信源速率模式，從4.75

22、kbps 到12.2kbps, 此編碼器能夠根據(jù)命令在每20MS語(yǔ)音幀中改變它的速率.語(yǔ)音仍然是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中最重要的業(yè)務(wù)之一，問(wèn)題在于:如何在優(yōu)化頻譜資源的同時(shí)增強(qiáng)靈活性和語(yǔ)音質(zhì)量，尤其是在用戶密集的區(qū)域。一個(gè)好的解決方案必須能夠在無(wú)噪信道條件下提供最好的質(zhì)量，而且能夠在干擾嚴(yán)重的信道條件下保持較好的質(zhì)量。WCDMA采用的自適應(yīng)多速率（AMR）語(yǔ)音編解碼器，能夠根據(jù)通信信道的改變而動(dòng)態(tài)地在信源編碼和信道編碼之間調(diào)整比特分配。4.4可選擇模式語(yǔ)音編碼（SMV）SMV用于CDMA2000演進(jìn)系統(tǒng)中，其基本原理與前述兩種基本相同，它也是可變速率的，從速率等級(jí)上看與IS-95中的CELP一樣，有9.6kbps、4.8kbps、2.4kbps、1.2kbps四種，不同的是SMV允許有四種模式供系統(tǒng)側(cè)選擇，即MODE0（高品質(zhì)模式）、MODE1（標(biāo)準(zhǔn)模式）、MODE2（經(jīng)濟(jì)模式）、MODE3（容量節(jié)省模式），不同的模式實(shí)現(xiàn)不同程度的話音質(zhì)量和平均速率的折中，通過(guò)調(diào)整不同等級(jí)速率所占的比例實(shí)現(xiàn)不同的模式，從而調(diào)整平均數(shù)據(jù)速率。4.5視頻信源編碼H.264在3GPP的R6、R7以及3GPP2的高演進(jìn)版本中，視頻通信業(yè)務(wù)采用了H.264/AVC（高級(jí)視頻編碼）視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。H.264從某種程度上看是MPEG的擴(kuò)展，在H.264中，一幅圖像可編碼成一個(gè)或者若干個(gè)片