数字媒体技术基础知识

路漫漫其悠远
第三节 编码理论
虽然莫尔斯发明了电报，但他缺乏相关的专 门技术。他与Alfred Vail签定了一个协议，让他 帮自己制造更加实用的设备。Vail构思了一个方 案，通过点、划和中间的停顿，可以让每个字符 和标点符号彼此独立地发送出去。他们达成一致 ，同意把这种标识不同符号的方案放到摩尔斯的 专利中。这就是现在我们所熟知的美式摩尔斯电 码，它被用来传送了世界上第一条电报。
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
以上介绍可知，数字通信具有很多优点，所 以各国都在积极发展数字通信。近年来，我国数 字通信得到迅速发展，正朝着高速化、智能化、 宽带化和综合化方向迈进。
路漫漫其悠远
第二节 数字信号的产生
一、模拟信号数字化的过程 信号数字化过程信号的数字化需要三个步骤：抽样、
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
二、数字信号： 指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有
限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二 进制码受噪声的影响小，易于用数字电路进行处 理，所以得到了广泛的应用。
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
1、数字信号的特点 (1)抗干扰能力强、无噪声积累。在模拟通信
量化和编码。 抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来
在时间上连续的信号，也就是在时间上将模拟信号离散 化。
量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值， 把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离 散值。
路漫漫其悠远
第二节 数字信号的产生
编码是指为了达到某种目的而对信号进行的 一种变换。 是按照一定的规律，把量化后的值用 二进制数字表示，然后转换成二值或多值的数字 信号流。这样得到的数字信号可以通过电缆、微 波干线、卫星通道等数字线路传输。在接收端则 与上述模拟信号数字化过程相反，再经过后置滤 波又恢复成原来的模拟信号。上述数字化的过程 又称为脉冲编码调制。其逆变换称为译码或解码 。
中，为了提高信噪比，需要在信号传输过程中及 时对衰减的传输信号进行放大，信号在传输过程 中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大。随着 传输距离的增加，噪声累积越来越多，以致使传 输质量严重恶化。
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限 个离散值(通常取两个幅值)，在传输过程中虽然 也受到噪声的干扰，但当信噪比恶化到一定程度 时，即在适当的距离采用判决再生的方法，再生 成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号，
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
(4)设备便于集成化、微型化。数字通信采用 时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备 中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
(5)便于构成综合数字网和综合业务数字网。 采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备 进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外 ，电话业务和各种非话业务都可以实现数字化，
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
周易编码图像
路漫Biblioteka Baidu其悠远
第三节 编码理论
这种代码可以用一种音调平稳时断时续的无 线电信号来传送，通常被称做连续波(Continuous Wave)，缩写为CW。它可以是电报电线里的电 子脉冲，也可以是一种机械的或视觉的信号(比 如闪光)。
路漫漫其悠远
第二节 数字信号的产生
路漫漫其悠远
第二节 数字信号的产生
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
第三节 编码理论
编码理论是数学和计算机科学的一个分支， 处理在噪声信道传送资料时的错误倾向。按照编 码理论对数字信号进行编码，可以保证信号传送 时采用更好的方法以修正传送途中所产生的大量 错误。保证接收端高保真地恢复发送端传送过来 的信号。
路漫漫其悠远
第三节 编码理论
编码共分三类：信源编码(数据压缩）、信道 编码(前向纠错) 和保密编码。
研究信息传输过程中信号编码规律的理论基础 包括：数学理论。编码理论与信息论、数理统计 、概率论、随机过程、线性代数、近世代数、数 论、有限几何和组合分析等。编码理论现已成为 应用数学的一个分支。
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
(2)便于加密处理。信息传输的安全性和保密 性越来越重要，数字通信的加密处理的比模拟通 信容易得多，以模拟信号为例，经过数字变换后 的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密 处理。
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
(3)便于存储、处理和交换。数字通信的信号 形式和计算机所用信号一致，都是二进制代码， 因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字 信号进行存储、处理和交换，可使通信网的管理
路漫漫其悠远
第一节 模拟信号与数字信号
(6)占用信道频带较宽。一路模拟电话的频 带为4kHz带宽，一路数字电话约占64kHz，这是 模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频 带信道(光缆、数字微波)的大量利用(一对光缆可 开通几千路电话)以及数字信号处理技术的发展( 可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到 32kb/s甚至更低的数码率)，数字电话的带宽问 题已不是主要问题了。
第三节 编码理论
一、信源编码。 对信源输出的信号进行变换，包括连续信号
的离散化，即将模拟信号通过采样和量化变成数 字信号,以及对数据进行压缩,提高数字信号传输 的有效性而进行的编码。
路漫漫其悠远
第三节 编码理论
1、信源编码的历史发展 1843年美国著名画家莫尔斯精心设计出莫尔
斯码，最早的莫尔斯电码是用一些点和划表示数 字，数字对应单词，在发送时用一个电键敲击出 点、划以及中间的停顿。在译码时需要查找一本 代码表才能知道每个词对应的数。
数字媒体技术基础知识
路漫漫其悠远
2020/3/28
第二章 数字信号编码与压缩
第一节 模拟信号与数字信号
一、模拟信号
信号波形模拟着信息变化，其特点是幅度随 时间连续变化。对模拟信号按一定的时间间隔进 行抽样，抽样后的信号由于其波形在时间上是离 散的，所以它又叫离散信号。但此信号的幅度仍 然是连续的，所以它仍然是模拟信号。电话、传 真、电视信号都是模拟信号。