信源編解碼作用

1. 數字電視系統的三大關鍵技術是什麼

一、數字電視的信源編譯碼技術
數字電視尤其數字高清晰度電視與模擬電視相比，在實現過程中，最為困難的部分就是對視頻信號和音頻信號的壓縮。數字電視的圖像不能象模擬電視的圖像和聲音那樣直接傳輸，而是要多一道壓縮編碼工序。視頻編碼技術主要功能是完成圖像的壓縮，使數字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20～30Mbit/s。與視頻編解碼相同，音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。在HDTV視頻壓縮編解碼標准方面，都採用MPEG-2標准。MPEG壓縮後的信息可以供計算機處理，也可以在現有和將來的電視廣播頻道中進行分配。在音頻編碼方面，歐洲、日本採用了MPEG-2標准；美國採納了杜比(Dolby)公司的AC-3方案，MPEG-2為備用方案。
二、數字電視的復用系統
數字電視的復用系統是HDTV的關鍵部分之一。從發送端信息的流向來看，它將視頻、音頻、輔助數據等編碼器送來的數據比特流，經處理復合成單路串列的比特流，送給信道編碼及調制。接受端與此過程正好相反。在HDTV復用傳輸標准方面，都採用了MPEG-2 標准。
三、數字電視的信道編解碼及調制解調
數字電視信道編解碼及調制解調的目的是通過糾錯編碼、網格編碼、均衡等技術提高信號的抗干擾能力，通過調制把傳輸信號放在載波或脈沖串上，為發射做好准備。目前所說的各國數字電視的制式，標准不能統一，主要是指各國在該方面的不同，具體包括糾錯、均衡等技術的不同，帶寬的不同，尤其是調制方式的不同。
數字傳輸的常用調制方式：
•正交振幅調制(QAM)：調制效率高，要求傳送途徑的信噪比高，適合有線電視電纜傳輸。
•鍵控移相調制(QPSK)：調制效率高，要求傳送途徑的信噪比低，適合衛星廣播。
•殘留邊帶調制(VSB)：抗多徑傳播效應好(即消除重影效果好)，適合地面廣播。
•編碼正交頻分調制(COFDM)：抗多徑傳播效應和同頻干擾好，適合地面廣播和同頻網廣播。

2. 信源編碼和信道編碼的作用是什麼

1、信源編碼

（1）作用之一是，即通常所說的數據壓縮；

（2）作用之二是將信源的模擬信號轉化成數字信號，以實現模擬信號的數字化傳輸。

2、信道編碼

（1）數字信號在傳輸中往往由於各種原因，使得在傳送的數據流中產生誤碼，從而使接收端產生圖象跳躍、不連續、出現馬賽克等現象。所以通過信道編碼這一環節，對數碼流進行相應的處理，

使系統具有一定的糾錯能力和抗干擾能力，可極大地避免碼流傳送中誤碼的發生。誤碼的處理技術有糾錯、交織、線性內插等。

（2）糾錯編碼

數字電視中常用的糾錯編碼，通常採用兩次附加糾錯碼的前向糾錯（FEC）編碼。RS編碼屬於第一個FEC，188位元組後附加16位元組RS碼，構成（204，188）RS碼，這也可以稱為外編碼。

第二個附加糾錯碼的FEC一般採用卷積編碼，又稱為內編碼。外編碼和內編碼結合一起，稱之為級聯編碼。級聯編碼後得到的數據流再按規定的調制方式對載頻進行調制。

糾錯碼的各種類型

1、RS編碼

RS碼即里德－所羅門碼，它是能夠糾正多個錯誤的糾錯碼，RS碼為（204，188，t=8），其中t是可抗長度位元組數，對應的188符號，監督段為16位元組（開銷位元組段）。

實際中實施（255，239，t=8）的RS編碼，即在204位元組（包括同步位元組）前添加51個全「0」位元組，產生RS碼後丟棄前面51個空位元組，形成截短的（204，188）RS碼。RS的編碼效率是：188/204。

2、卷積碼

卷積碼非常適用於糾正隨機錯誤，但是，解碼演算法本身的特性卻是：如果在解碼過程中發生錯誤，解碼器可能會導致突發性錯誤。為此在卷積碼的上部採用RS碼塊，RS碼適用於檢測和校正那些由解碼器產生的突發性錯誤。所以卷積碼和RS碼結合在一起可以起到相互補償的作用。

3. 說明通信系統模型由哪幾部分組成,並詳細討論每一部分的功能。

【答案】：
1. 信源：產生並發送信息的地方，可以是數字信源或模擬信源。
2. 信道：信息傳輸的通道，負責將信源產生的信息傳遞給信宿。在資訊理論中，信道的研究關注輸入和輸出之間的狀態轉移關系，以及在存在雜訊干擾時的性能。
3. 信宿：信息的最終接收者或用戶，是信息傳遞的終點。
4. 信源編解碼器：用於去除信源中的信息冗餘，壓縮數據以便於傳輸。
5. 信道編解碼器：旨在提高信息傳輸的可靠性，通過增加冗餘信息來幫助錯誤檢測和糾正。
請注意，信道編碼和信源編碼的逆過程是信源解碼，它們共同構成了通信系統中的編碼環節。

4. 說明通信系統模型由哪幾部分組成，並詳細討論每一部分的功能。

【答案】：一個典型的點對點通信系統模型包括信源、信道、信宿、信源編解碼器、信道編解碼器。各部分功能如下。
(1)信源是發送消息的源，有數字信源和模擬信源之分。
(2)信宿是信息歸宿，亦即收信者或用戶，是信息傳送的終點或目的地。
(3)信道是信息的傳輸通道。資訊理論中研究的信道都是等效信道，所關心的問題是，在雜訊干擾下，信道輸入至輸出之間的狀態轉移關系。
(4)信源編碼是為了去掉信源中的信息冗餘。信源解碼是信源編碼的逆過程。
(5)信道編碼的主要作用是提高信息傳送的可靠性。信道解碼規則要根據信道的雜訊特性而定，通常不是一到一變換，而是多到一變換。