04数据通信——数据编码
数据通信原理
数据通信原理数据通信是指在计算机及网络领域中，通过合适的介质将信息从一个地方传输到另一个地方的过程。
数据通信原理是数据传输的基本理论和技术方法，它涉及到数据的编码、传输介质、传输速率、信道复用等方面的内容。
一、数据编码数据编码是指将信息转换为适合传输的信号的过程。
常见的数据编码方法有二进制编码、八进制编码和十六进制编码等。
二进制编码是将信息转换为只包含两种状态的信号，它是计算机中最基本也是最常用的编码方法。
八进制编码和十六进制编码则是将信息转换为8位或16位的信号，它们相对于二进制编码来说能够更有效地表示大范围的数据。
二、传输介质传输介质是指用于传输信息信号的物理媒介。
常见的传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。
双绞线是应用最广泛的传输介质，它由两根绞合在一起的导线组成，能够较好地抵御干扰。
同轴电缆则由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成，适用于高频率信号的传输。
光纤是最先进的传输介质，它利用光的传播特性进行信息传输，具有带宽大、传输距离远和免受干扰等优势。
三、传输速率传输速率是指在单位时间内传输的数据量。
数据传输速率常用的单位有bps（比特/秒）、Kbps（千比特/秒）、Mbps（兆比特/秒）和Gbps（千兆比特/秒）等。
传输速率的选择需要根据实际需求和传输介质的性能来确定。
在实际应用中，常见的传输速率包括10Mbps、100Mbps和1Gbps等。
四、信道复用信道复用是指将不同的信号通过同一物理通道进行传输的技术。
常见的信道复用技术有频分复用（FDM）和时分复用（TDM）等。
频分复用是将不同频率范围的信号分配到不同的子信道上进行传输，从而实现多个信号同时在一个物理通道上传输的目的。
时分复用则是将不同信号按照时间片的方式依次传输，使得多个信号在不同的时间段内共享一个物理通道。
总结：数据通信原理是实现数据传输的基本理论和技术方法。
其中包括数据编码、传输介质、传输速率和信道复用等方面的内容。
在实际应用中，根据需求和资源情况选择适合的编码方法、传输介质、传输速率和信道复用技术，能够有效地实现数据的传输和通信。
编码 的知识 -回复
编码的知识-回复编码是一种将信息从一种形式转换为另一种形式的过程。
在信息技术领域，编码通常指的是将文本、图像、音频和视频等媒体数据转换为计算机可以理解和处理的二进制数据。
这篇文章将一步一步回答关于编码的知识。
第一步：了解编码的概念和原理编码是将信息转换为特定规则下的序列的过程。
在计算机科学中，编码是将字符、数字、图像、音频和视频等多媒体数据转换为二进制数值的过程。
编码的目的是提供一种统一的标准，便于数据的存储、传输和处理。
第二步：了解常见的编码方式在计算机领域，有许多常见的编码方式，包括ASCII码、Unicode、UTF-8和Base64等。
ASCII码是最早的字符编码系统，它将字符映射到一个7位二进制数值。
Unicode是一种支持全球范围内字符的编码标准，使用16位或32位二进制数表示字符。
UTF-8是Unicode的一种变体，通过变长编码来节省存储空间。
Base64是一种将二进制数据转换为可打印字符的编码方式，常用于电子邮件和数据传输。
第三步：了解图像编码图像编码是将图像数据转换为计算机可识别的二进制数据的过程。
常见的图像编码方式包括JPEG、PNG和GIF等。
JPEG是一种有损压缩编码方式，具有高压缩率和较低的图像质量损失。
PNG是一种无损压缩编码方式，保留了更高质量的图像数据。
GIF是一种使用LZW算法进行压缩的编码方式，适用于简单的动画和图形。
第四步：了解音频编码音频编码是将音频数据转换为计算机可识别的二进制数据的过程。
常见的音频编码方式包括MP3、AAC和FLAC等。
MP3是一种有损压缩编码方式，通过减少音频数据中的冗余和无关信息来实现高压缩率。
AAC是一种更先进的音频压缩编码方式，具有更好的声音质量和较低的比特率。
FLAC 是一种无损压缩编码方式，保留了完整的音频数据。
第五步：了解视频编码视频编码是将视频数据转换为计算机可识别的二进制数据的过程。
常见的视频编码方式包括MPEG-2、H.264和HEVC等。
数据通信与计算机网络--04差错控制
课堂小结
理解循环冗余码 理解帧的构成
数据通信与计算机网络-04差错控制
2021/7/16
内容：
同步的基本概念 海明码 循环冗余码
目的与要求：
掌握帧同步的基本概念； 掌握海明码编码原理； 掌握循环冗余码编码原理；
重点与难点：
重点：循环冗余码、海明码； 难点：循环冗余码。
课堂讨论：
海明码？ 循环冗余码？
现代教学方法与手段：
投影 PowerPoint幻灯课件
误需要通过反馈重发来纠错
编码效率 R k k
n kr
基本概念
差错控制的编码方式：
自动请求重发ARQ(automatic request for repeat) 向前纠错FEC(Foeward Error Correcytion)
常用的简单差错控制编码
水平奇偶校验：
在面向字符的数据传输中，在每个字符的7位信息码 后附加一个校验位0或1，使整个字符中“1”的个数构成 奇数个（奇校验）或偶数个（偶校验）。
填充的位
字符计数法
在帧头中使用一个字段来标明帧内的字 符数，通常该字段称为帧长字段。 如果发生传输错误，则可能更改帧长的 值，从而导致帧的同步出现问题。 该方法通常与上述其他方法结合使用。
发送: 接收:
计数
计数
计数
第1帧 5个字符
第2帧 5个字符
出错!
第3帧 8个字符
1个字符计数??
7
1
第1 帧正确!
海明码
③为了知道编号为K的数据位对哪些检测 位有影响,将编号K 改写成2的幂的和 (如:11=1+2+8, 29=1+4+8+16),1个位只由 扩展式中所示编号的位检测(编号为11 的位,只能由1,2,8 检测位检测)
数据通信和编码技术
信源
产生需要传输的数据信息，可 以是计算机、终端设备等。
信道
传输信号的媒介，可以是光纤、 无线电波等。
信宿
接收数据信息的设备或人，可 以是计算机、终端设备或用户。
02
数据编码技术
数字编码
数字编码是指将模拟信号或原 始数据转换为二进制数字信号
的过程。
数据通信的分类
有线数据通信
通过有线介质传输数据，如光纤、同轴电缆、双绞线 等。
无线数据通信
通过无线方式传输数据，如微波、红外线、无线电等。
卫星数据通信
利用卫星作为中继站实现地球上不同地点之间的数据 传输。
数据通信系统的组成
发送端
将数据信息转换为适合传输的 信号形式，并进行信号的调制 和解调。
接收端
云计算具有弹性可扩展、高可用性、高安全性等特点，广泛应用于企业级应用、 软件开发和测试等领域。
人工智能
人工智能是计算机科学的一个分支，旨在研究和应用人类的 智能，包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉等领域。
人工智能技术已经渗透到各个领域，如智能客服、智能家居 、自动驾驶等，为人类带来更高效、便捷的服务。
数据通信和编码技术
目录
• 数据通信概述 • 数据编码技术 • 数据传输技术 • 数据交换技术 • 数据通信协议 • 数据通信的应用
01
数据通信概述
数据通的定义
数据通信是实现数据信息传输和交换 的技术，它通过传输媒介将数据从一 个地点传送到另一个地点，以实现数 据信息的共享和利用。
数据通信是现代通信的重要组成部分 ，广泛应用于计算机、网络、远程终 端、移动通信等领域。
04
信源编码的缺点是可能会损失部分信息，导致数据失真。
数据通信的主要原理是
数据通信的主要原理是
通过网络将数据从一个设备传输到另一个设备。
主要原理包括以下几个方面：
1. 数据编码：将原始数据转换为可传输的二进制形式，通常使用ASCII码或Unicode编码。
2. 数据传输方式：数据可以通过有线或无线方式进行传输。
有线方式包括以太网、光纤等，无线方式包括无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙、移动通信网络（如4G、5G）等。
3. 数据分组：将较大的数据分割成小块（数据包或数据帧），这样可以提高传输效率和可靠性。
4. 数据传输协议：为了数据的正确传输，需要制定一系列的规则和标准，例如TCP/IP协议。
协议包括数据包的格式、传输的顺序和错误处理等。
5. 数据路由：数据在网络中经过多个节点进行传输，需要选择最优路径进行转发和路由。
6. 数据接收与解码：接收设备接收到传输的数据后，进行解码操作，将二进制数据转化为原始数据。
以上是数据通信的基本原理，不同的通信协议和技术可能会有一些细微的差异。
通信原理 编码
通信原理编码
编码是指将信息转换为特定格式或规则的过程。
在通信原理中，编码是将要传输的信息转换为适合在通信信道中传输的信号的过程。
编码的目的是提高信号的质量和可靠性，减少错误和失真的发生，并最大限度地利用信道的带宽。
常见的编码方式包括以下几种：
1. 数字编码：将数字信号转换为二进制形式进行传输。
常见的数字编码方式包括二进制编码、格雷码等。
2. 数模转换：将模拟信号转换为数字信号的过程，便于数字设备处理和传输。
常见的数模转换方式包括脉冲编码调制（PCM）、脉冲幅度调制（PAM）等。
3. 模拟编码：将模拟信号转换为特定的编码形式进行传输。
常见的模拟编码方式包括频移键控调制（FSK）、相位键控调制（PSK）等。
4. 线码：将二进制数字序列转换为具有特定特性的信号形式，以便在传输中进行时钟恢复和错误检测。
常见的线码方式包括不归零编码（NRZ）, 曼彻斯特编码等。
5. 奇偶校验：用于检测和纠正信息传输中的错误。
常见的奇偶校验方式有奇偶校验位、循环冗余校验（CRC）等。
通过合适的编码方式，可以确保信息的准确传输和可靠性，提
高通信系统的性能。
不同的应用场景和需求会选择不同的编码方式，以满足信息传输的要求。
数据通讯技术基础
用于我国明码电报通信中；
用4位十进制数组成的代码表示一个汉字，然后用ASCII码或波多码再 表示出十进制数字，最后变换成电信号传输；
汉字变成代码的过程分两步实现，即采用“外码”和“内码”组成的
两级编码方法。外码是计算机与人之间进行交换的一种代码形式，与 汉字的录入方式有直接关系，录入的方式不同则汉字的外码就不同；
第一节 传输信道概述
三、传输介质
2、无线传输介质
卫星通信 卫星通信就是利用位于3万6千公里高空的人造地球同步卫星作 为太空无人值守的微波中继站的一种特殊形式的微波接力通信。卫 星通信可以克服地面微波通信的距离限制，其最大特点就是通信距 离远，且通信费用与通信距离无关。
优点：卫星通信的频带比微波接力通信更宽，通信容量更大，信号 所受到的干扰也较小，误码率也较小，通信比较稳定可靠；
数据通信技术基础
第一节 传输信道概述
一、信道的类型
2、按照传输的信号类型分类
模拟信道：传输的是在幅度和时间上都连续变化的模拟信号。如电话 线就是一个模拟信道。
数字信道：在信道上只能传输数字信号的信道。如数字电话信道、计
算机组成的局域网等。
3、按照信道的使用方式分类
专用信道：两点或多点之间的线路是固定不变的。如民航系统、金融 系统内部自己组建的网络等。
实际的信道总要受到各种噪声的干扰,香农则进一步研究了受随机
噪声干扰的信道的情况,给出了计算信道容量的香农公式:
C =B×log2(1+S/N) (bps) 其中S表示信号功率，N为噪声功率，S/N则为信噪比。由于实际使用
的信道的信噪比都要足够大，故常表示成10log10(S/N)，以分贝(dB)为
数据编码技术
——数据编码技术
主讲人：徐光达
一、数据通信系统基本概念回顾
数据（Data）——数据通信中传输的二进制代码，是传输 信息的载体
信息（Information）——数据的内容和解释 信号(Signal)——数据在传输过程中的电磁波表示形式
模拟信号——随时间连续变化的物理量 数字信号——相对于时间和幅值而言都是不连续的， 即离散的物理量
码元：一个数字脉冲信号。一个码元可以携带K种状态
比特率与波特率的换算关系为： R(bps比特率)＝B（波特率）log2K
误码率：二进制码在传输过程中出现错误的概率。 误码率=传输中发生差错的码元数/传输总码元数
例题
设信号的波特率为600Baud，采用4相DPSK（相键控道长度（米）
信号在信道上的传播速率（米/秒）
时延
处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的
处理所花费的时间。
结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延
中的重要组成部分。
处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。
有时可用排队时延作为处理时延。
时延
数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和 处理时延之和： 总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延
可以增加信号模式，提高比特率（每秒发送的比 特数）。但必须使信号之间保持较大的差异，提 高信号的抗干扰能力。
正交调幅
信号星座图——中的每一个点，就是一个合法 的信号模式，信号的振幅对应于该点到原点的 距离D，相位对应于振幅和水平轴的夹角a。
8—QAM
比特值 000 调制信号的振幅 A1 调制信号的相位 0
数据编码技术,归零编码,非归零编码,曼彻斯特编码,差分曼彻斯特编码
数字通信系统 在数据通信系统中，当传输网络所传 输的信号是数字信号时，此传输系统就被 称为数字通信系统，例如，计算机之间的 通信、数字电视和数字电话等。 优点：抗干扰能力强，数字电路集成化和 微型化，容易实现。 缺点：信道利用率低。
四、数据信道及其分类 基带传输 由计算机、终端等直接发出的信号都 是二进制的数字信号。这些二进制信号是 典型的矩形电脉冲信号，其频谱包含直流 、低频和高频（从直流一直到无限高的频 率）等多种成分。
数据通信系统的组成
二、信源数据与传输信号的关系类 型 模拟数据，模拟信号传输。例如 ，早期的电话传输系统。 数字数据，数字信号传输。例如 ，10BASE-T以太网。 数字数据，模拟信号传输。例如 ，使用调制解调器上网。 模拟数据，数字信号传输。例如 ，数字电视传输系统。
三、通信系统的类型 模拟通信系统 在数据通信系统中，如果传输网络传输的信 号是模拟信号时，此传输系统就被称为模拟通 信系统。 优点：信道利用率高。 缺点：抗干扰能力差，信号易失真，因此不适 合计算机通信。另外计算机通信对平均误码率 的要求是低于10E-8，而模拟通信系统很难实现 。
优点：收发双方可以根据编码自带的时钟信 号来保持同步，无需专门传递同步信号的 线路，因此成本低。 缺点：实现技术复杂。
频带传输 频带传输又称调制传输，是将基带信号调 制到一定的频率（频率搬移）后再经过传 输介质进行传输。
基带传输与数字信号编码
在基带传输中，用不同电压极性或电平 值的信号来代表数字数据0和1的过程，就 称为数字基带信号的编码；其反过程称为 解码。
典型归零码(RZ)
1正0负 RZ码可鉴别是否丢了信号 具有同步功能 带宽加倍
二、曼彻斯特编码（Manchester） 由低电平跳变到高电平时，就表示数字 信号1；每位由高电平跳变到低电平时，就 表示数字信号0。
数据通信原理与网络基础知识解析
数据通信原理与网络基础知识解析数据通信原理和网络基础知识是当今信息时代非常重要的基础知识，它涉及到计算机网络、通信协议、数据传输等方面的内容。
本文将从数据通信原理开始，逐步解析网络基础知识，并介绍其在实际应用中的一些常见应用。
数据通信原理是计算机网络和通信领域的核心基础。
在计算机网络中，数据通信是指通过网络将数据从一台计算机传输到另一台计算机的过程。
为了实现数据的传输，我们需要使用一些基本的数据通信原理。
首先，数据通信原理中的一个重要概念是传输介质。
传输介质是指数据在发送和接收之间传输的媒介，常见的传输介质包括铜缆、光纤和无线信道。
不同的传输介质具有不同的特性，包括传输速率、传输距离和传输可靠性等。
其次，数据通信原理中的另一个重要概念是数据传输方式。
数据传输方式是指数据在传输过程中的工作方式，常见的数据传输方式包括串行传输和并行传输。
串行传输是指将数据位逐位地传输，而并行传输是指将数据位同时传输。
每种传输方式都有其特点和应用场景。
另外，数据通信原理中还有一个关键概念是数据编码。
数据编码是将数据转换为特定格式的过程，以便在传输过程中能够正确地解码。
常见的数据编码方法有ASCII码、二进制码和压缩编码等。
数据编码的选择取决于数据传输的需求和传输介质的特性。
在理解了数据通信原理之后，我们可以进一步了解网络基础知识。
网络基础知识包括计算机网络的组成和网络协议的原理。
首先，计算机网络由一组相互连接的计算机组成，其目的是为了实现计算机之间的数据交换和共享资源。
计算机网络的组成包括计算机节点、通信线路、交换设备和通信协议等。
其次，网络协议是计算机网络中用于控制和管理数据通信的规则和约定。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议和SMTP协议等。
每个网络协议都有其特定的功能和应用场景，通过网络协议，我们可以实现计算机之间的数据传输和通信。
在实际应用中，数据通信原理和网络基础知识有着广泛的应用。
其中，互联网是最典型的应用之一。
第2章数据编码技术
2.4 数据编码技术2.4.1 数据编码类型根据数据通信类型，用于数据通信的数据编码方法分为两类：模拟数据编码与数字数据编码。
网络中基本的数据编码方法可以归纳如图2-11所示：图2-11 数据编码方法数据编码方法模拟数据编码数字数据编码振幅键控ASK移频键控FSK 移相键控PSK非归零码NRZ曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码2.4.2 模拟数据编码方法数字调制就是将数字符号变成适合于信道传输的波形。
所用载波一般是余弦信号，调制信号为数字基带信号。
利用基带信号去控制载波的某个参数，就完成了调制。
调制的方法主要是通过改变余弦波的幅度、相位或频率来传送信息。
其基本原理是把数据信号寄生在载波的上述三个参数中的一个上，即用数据信号来进行幅度调制、频率调制或相位调制。
分别对应“幅移键控”（ASK）、“相移键控”（PSK）和“频移键控”（FSK）三种数字调制方式。
三种调制方法如图2-12所示。
1．幅移键控（ASK ） 2．频移键控（FSK ） 3．相移键控（PSK ） 4．幅度相位复合调制表2-3 幅度相位复合调制图2-12 模拟数据编码方法1010ωωππππ+0+π+0+0+0ω2ω1ω2+π数据(a)ASK(b)FSK(c)PSK(绝对)(d)PSK(相对)ω1ω2ω12.4.3 数字数据编码方法在基带传输中，数字数据信号的编码方法主要有以下几种，如图2-15所示。
图2-14 QAM1111○1110○1101○1100○1011○ 1010○1001○ 1000 ○0111○0110○0101 ○ 0100○0011 ○0010○ 0001 ○ 0000○图2-13 V.29 Modem 的星座0 1 1 0 1 0 0 1单极性码极性码双极性码归零码双向码不归零码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编多电平编图2-15 数字数据信号的编码方法1．单极性码2．极性码3．归零码4．不归零码5．双相码双相码要求每一比特中都要有一个电平转换，因而这种编码的最大优点是自定时，同时双相码也有检测错误的功能，如果某一位中间缺少了电平翻转，则被认为是违例代码。
通信原理概述以及数据编码技术
通信原理概述以及数据编码技术我们来了解通信信道传送信息能力背后的一些原理以及数据编码技术。
由于此处将会谈及一些理论与数学计算，因此我将尽可能地避免复杂的数学问题，但也不可能完全忽略。
一、编码技术应用事实上，香农公式早已概括出带宽B和速率C 之间的关系：C=B*Log（1+SNR）式中B为信道带宽，所谓带宽是指能够以适当保真度传输信号的频率范围，其单位是Hz，它是信道本身固有的，与所载信号无关。
SNR为信噪比，它由系统的发收设备以及传输系统所处的电磁环境共同决定。
而速率C是一个计算结果，它由B和SNR共同决定，其单位为bps，在概念上表征为每秒传输的二进制位数。
可见，给定信道，则带宽B也随之给定，改变信噪比SNR可得到不同的传输速率C 。
MHz与Mbps有着一对多的关系，即同样带宽可以传输不同的位流速率。
同时，Mbps是依赖于应用的；而MHz则与应用无关。
如果要给它打一个形象的比喻，那么汽车时速与引擎转速恰到好处。
当给定旋转速度，在齿轮已知的情况下可以计算出汽车的速度。
在这个类比当中，齿轮起了一个桥梁的作用。
事实上，齿轮之于汽车和引擎就如编码系统之于速率和带宽。
编码是为计算机进行信息传输而被采用的。
通过对信息进行编码，许多技术上的问题，比如同步、带宽受限等都可以得到解决。
编码对于信息的可靠传输是至关重要的。
目前有两种基本的编码系列。
第一种是每N位添加一个同步位，以使同步成为可能（如当N=1时，为Manchester（曼彻斯特）编码；当N=4时，为4B5B编码），但这需要一个比原来更大的带宽。
而且同步位越多，带宽需要越大。
为了减小带宽，采用每7位添加一个同步位（即 7B8B编码）的编码系统是可能的，但随之而来的是，当传输较长一串相同类型的位流时，同步就变得非常困难了。
另一种编码系列是通过增加电平个数以减小带宽，电平数越多，带宽需要越少。
然而，当传输一长串由0 编码后得到的连续信号时，同步就变得几乎不可能了。
关于常用数据编码,这篇文章总结太全了
关于常用数据编码，这篇文章总结太全了人们可以利用编码来识别每一个记录，区别处理方法，进行分类和校核，从而克服项目参差不齐的缺点，节省存储空间，提高处理速度。
二进制数字信息在传输过程中可以采用不同的代码，各种代码的抗噪声特性和定时能力各不相同，实现费用也不一样。
下面介绍几种常用的编码方案：单极性码、极性码、双极性码、归零码、双相码、不归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、多电平编码、4B/5B 编码（在进行数据编码时应遵循系统性、标准性、实用性、扩充性和效率性）。
1、单极性码在这种编码方案中，只适用正的(或负的)电压表示数据。
例如，用+3V表示二进制数字“0”，用0V表示二进制数字“1”。
单极性码用在电传打字机（TTY）接口以及PC机和TTY兼容的接口中，这种代码需要单独的时钟信号配合定时，否则当传送一长串0或1时，发送机和接收机的时钟将无法定时，单极性码的抗噪声特性也不好。
2、极性码在这种编码方案中，分别用正电压和负电压表示二进制数“0”和“1”。
例如：用+3V表示二进制数数字“0”，用—3V表示二进制数“1”。
这种代码的电平差比单极码大，因而抗干扰性好，但仍需要另外的时钟信号。
3、双极性码在双极性编码方案中，信号在3个电平（正、负、零）之间变化。
一种典型的双极性码就是信号反转交替编码（AMI）。
在AMI信号中，数据流遇到“1”时使电平在正和负之间交替翻转，而遇到“0”时则保持零电平。
双极性是三进制信号编码方法，它与二进制编码相比抗噪声特性更好。
AMI有其内在的检错能力，当正负脉冲交替出现的规律被打乱时容易识别出来，这种情况叫做AMI违例。
这种编码的缺点就是当传送长串“0”时会失去位同步信息。
对此稍加改进的一种方案是“6零取代”双极性码B6ZS。
即把连续6个“0”用一组代码代替。
这一组代码中若含有AMI违例，便可以被接收机识别出来。
4、归零码在归零码中，码元中间的信号回归到零电平，因此，任意两个码元之间被零电平隔开。
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IP电话：在数据通信网或互联网上实现语音通信
G.723 G.729
5.3/6.3K bit/s 6.4～11.8kbit/s
高保真环绕立体声50Hz-20kHz
CD：44.1kHz采样,16bit量化,每声道705kb/s MPEG音频标准：第一层，第二层，第三层。
MPEG音频标准
a b c d b b c c a a a b a e a a a b a e e
LZW算法是通过对LZ算法修正得到的，二者的区别在于LZW中的 字符串字典的大小是在不断增大的，我们把这个字典称为串表或编 码转换表。 放入串表中的每一个字符串是串表的一个表项，且都有一个数字代 码指明其位置，最初将整个字符集作为串表的256个单独的表项，每 个表项有8比特编码指明其位置。 编码过程中串表是不断增大的，随着表项的增多，编码位数也要相 应地增大，当表项超过4096条时，就放弃这个串表，重新初始化串 表，并在这个新的串表上继续编码。 串表没有必要保存并发送给接收端，因为解码时接收端可以再生这 个串表。
EBCDIC码
扩展二－十进制交换码 8单位码 可表示256个字符和控制符，目前只定义 了143种 已用了8单位，无法提供奇偶校验，不适 合长距离传输
附：条形码
由美国的N．T．Woodland在1949年首先提出 条形码可以标出商品的生产国、制造厂家、商品名称、生产 日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息 在商品流通、图书管理、邮电管理、银行系统等许多领域都 得到了广泛的应用 条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一定的编 码规则（码制）编制成的，用以表达一组数字或字母符号信 息的图形标识符
PCM 标准G.711： 速率64kb/s ADPCM标准G.721：32kb/s RPE-LTP标准GSM： 13kb/s G.722标准：16kHz采样，14bit量化，224kb/s速率，子带编 码，再ADPCM编码， 224kb/s压缩成64kb/s
调幅广播质量50Hz-7kHz
Interchange)
Standard Code for Information
7单位码
采用七位二进制编码，可以表示128个字符。 用一个字节（8位）表示一个ASCⅡ字符，低7位为ASCⅡ码， 最高位固定为0。
国际2号码（博多码）
5单位码 可表示32个符号 通过数字/字符控制码，可改变代码意义， 表示64个字符。大小写不分。 无差错控制 使用于低速系统 起止式电报中的标准用码
PCM原理
A/D转换 输入 抽样 抽样脉冲 量化 编码 信道 D/A转换 译码 LPF 输出
x(t)
3 信号样值 量化电平
量化间隔 2
1 0.5 0
t Ts
2Ts 2.8 3 11 3Ts 2.3 2 10 4Ts 1.3 1 01 5Ts 0.6 1 01 0.4 0 00
实际样值： 0.7 1.7 2 量化电平： 1 PCM编码： 01 10
4.混合编码
混合编码是在保留参数模型技术精华的基础上，应用波形编码准则优化 激励信号，从而在4.8~9.6Kbit/s的数码率上获得较高质量的合成语音。
5.语音编码质量比较——MOS分（平均判分）与语音质量的 关系
客观评价？信噪比
一种主观评价方法
6.IP电话原理
IP电话是在互联网上提供电话服务，其原理是把语音进行压缩编码、 打包分组、分配路由、存储交换、解包解压等各种交换处理，在数 据通信网或互联网上实现语音通信，其系统结构如下图所示：
计算机用
视音频信号的编码
采样 量化 编码
二、 数据压缩
数据压缩
有损压缩 无损压缩
1. 2. 3.
几种简单无损数据压缩技术介绍 音频压缩编码 视频压缩编码
1.几种简单无损数据压缩技术介绍
Huffman编码 游程编码 LZ算法
Huffman编码
Huffman编码基本思想是：出现概率大的字符编长度较短的 码，反之出现概率小的字符对应的编码长度较大。其编码 冗余最小，理论上能够达到8：1的压缩比。 其编码过程实际上是在依概率从树叶到树根构造二叉树，
LZ算法
“字典模型压缩” ：
静态字典模型算法 自适应字典：将已经编码过的信息作为字典。 “滑动窗口”——将滑动的固定大小的窗口作为字符 串字典，如果要压缩的字符串出现在窗口中，则输出 其出现位置和长度。
LZ算法的滑动窗口编码模型
已编码的数据 滑动窗口大小
当前压缩位置 未编码数据 输入
0
off
off+len
2.波形编码
波形编码的基本原理是将话音信号经抽样、量化、编码后传输，接 收端将接收到的信号译码后经低通滤波器即可恢复原始话音信号， 因为这种方式是以重建信号波形为目的，故称之为波形编码。 波形编码的理论基础是奈奎斯特低通信号抽样定理，对于带限低通 信号使用2倍于信号最高频率的频率抽样，则可以由样值信号通过 低通滤波器重建原始信号，话音信号常用8000Hz的抽样频率。 波形编码通常的编码技术有脉冲编码调制(PCM),增量调制(Δ M),差 分脉冲编码调制(DPCM) 和自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)等。
MPEG(Moving Picture Experts Group)：活动图像专 家组，特指活动影音压缩标准。 MPEG音频文件：MPEG-1标准中的声音部分，也叫 MPEG音频层
它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层，即Layer1、 Layer2、Layer3，且分别对应MP1、MP2、MP3这三种声 音文件，并根据不同的用途，使用不同层次的编码。 MPEG音频编码的层次越高，编码器越复杂，压缩率也越 高，MP1和MP2的压缩率分别为4:1和6:1-8:1，而MP3的压 缩率则高达10:1-12:1
PSTN 电话 6U 网关 5U 网络管理 MCU Internet 6U 网关 PSTN 电话
从技术的角度看IP电话中语音处理主要需要解决以下两个问题 ： 在保证话音质量的前提下尽可能降低语音编码速率 在数据通信的网络环境下保证通话质量
7.语音编码标准
音频编码技术选择 举例：
电话质量300-3400Hz
当前压缩位置 已编码的数据 未编码数据 字符输入 a b a e a a a b a e e
e a a a b a e e
最长匹配
输出 (off，len，C） a b c d b b c c a a
(0，2，a)
a b c d b b c c a a a b a
最长匹配
(0，0，e)
(4，6，e)
a b c d b b c c a a a b a e a a a b a e e
条形码
汉字编码
外码:汉字转化为字符编码 内码:外码转化为二进制代码
明码电报用
每个汉字用4位阿拉伯数字表示——外码 每个数字用5中取3的恒比码表示——内码 用汉字输入法表示——外码 每个汉字内码采用两个字节表示，最高二进制位均为1， 用来区分和ASCII码的不同。 汉字录入的过程是外码转内码的过程
…
a
97
b
98
c
99
d
100
…
ab
ba
无输出
255 256 257 258
c
ab
abc 0
… …
a
97
b
98
c
99
d
100
… …
ab
ba abc
256
255 256 257 258 ab ba abc
E
c
d
99
2.音频压缩编码
压缩原因：
数字化后数据量相当大。不同类型音频信号带宽 不同；音质要求越高，信号频率范围越宽，数据 量越大。 信息有冗余 常把小于64kbps的编码方式成为音频压缩编码
1.数字电话通信一般模型
数字 信号 数字 信号 模拟话 音信号
A/D转换
数字传输系统
D/A转换
语音编码就是指模拟话音信号模数转换过程，其主要有波形编码、 参量编码和混合编码三种方式。
IP电话，利用Internet资源提供实时的语音传输服务，与传统的电话 通信相比，虽然通话质量稍有降低，但其具有资费更低廉、和数据 业务的兼容性更强等优点，所以近年来得到了广泛应用
PCM每条话路的速率为64Kbit/s，可以保证良好的通信质量，但却占 用了过多的传输带宽，因此人们又找到其它的低速率波形编码方式, ADPCM是其中一种。 ADPCM本质是消除样值之间的相关性来压缩编码速率，其基本思 想是对相邻样值的差值进行量化编码，这样接收端在前一信号的基 础上就可恢复后一样值，而其中的自适应体现在自适应预测和量化 间隔的自适应调节两方面。 ADPCM速率可以降到32Kbit/s，并且具有与64Kbit/s的PCM系统相当 的质量，也可以降到16Kbit/s，但此时通信质量较差
数据编码
数据编码：用若干位二进制代码来表示信息的过程。
主要内容
一、数据表示方法 二、数据压缩
一、 数据表示方法
如何把文字话音视频转换成数据？
字符转为代码
国际5号码（ASCII码） 国际2号码（波多码） EBCDIC码
汉字编码 视音频信号的编码
国际5号码（ASCII码）
ASCII码（American
长为1的c游程 aaaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbcaaaaaaaaccccccccccccc 长为11的a游程 编码： 11a 长为12的b游程 12b 长为8的a游程 1c 8a 长为13的a游程 13a