语音编码和图像编码的分类及特点
语音编码和图像编码比较研究
1.2 语音编码的发展方向
目前语音编码的发展方向有： (1) 在保证合成语音质量的前提下进一步降低 编码速率。利用语音识别[1,2]、矢量量化编码、联合 帧编码[3]等技术都可以有效降低编码速率。 (2) 变速率语音编码技术。是指在语音通信过 程中由通信系统根据需要动态调整编码速率，在合 成语音质量和系统容量之间灵活折衷，最大限度地 发挥系统效能。 (3) 语音与文本、图像等其它信息相结合，共 同为用户提供丰富的资讯，更为丰富、全面、生动 的信息，实际应用中需求很大。
3 语音和图像信号特征的异同
语音和图像一般是分开进行编码的， 究其原 因，在于语音和图像信号的特征差别很大。语音信 号是非平稳的时变信号，但在 10～30ms 时间内具 有短时平稳性；语音可分为清音和浊音 2 大类，浊 音信号在时域上呈现明显的周期性，在频域上有共 振峰结构，而且能量大部分集中在较低频段内，清 音段没有明显的时域和频域特征，类似于噪声。一 般利用浊音的周期性， 可利用滤波器提取浊音分 量，但很难实现清音和宽带噪声的区分。语音信号 的分形维介于 1～2，并且男女分形维不一样[6]。
(1) 来源和归宿。语音由人的发声系统产生， 图像则是客观世界景物的转换，当然二者都有人工 合成的；语音最终由人的听觉系统接收，图像由人 的视觉系统接收，但最终都要由人的大脑理解。
(2) 语音信号常用时域幅度表示，是一维信号； 图像信号常用空间域幅度表示，是二维信号。二者 都有相应的频率域或变换域表示形式，语音有 DCT、STFT 等变换形式，图像有 DCT、DFT 等变 换形式。
语音压缩编码与图像压缩编码
语音压缩编码与图像压缩编码语音压缩编码语音压缩编码可分为三类：波形编码、参量编码和混合编码。
这些都属于有损压缩编码。
1．波形编码（1）波形编码的定义波形编码是指对利用调制信号的波形对语音信号进行调制编码的方式。
（2）波形编码的性能要求保持语音波形不变，或使波形失真尽量小。
2．语音参量编码（1）语音参量编码的定义语音参量编码是将语音的主要参量提取出来编码的方式。
（2）语音参量编码的基本原理首先分析语音的短时频谱特性，提取出语音的频谱参量，然后再用这些参量合成语音波形。
（3）语音参量编码的性能要求保持语音的可懂度和清晰度尽量高。
3．混合编码（1）混合编码的定义混合编码是既采用了语音参量又包括了部分语音波形信息的编码方式。
（2）混合编码的基本原理混合编码除了采用时变线性滤波器作为核心外，还在激励源中加入了语音波形的某种信息，从而改进其合成语音的质量。
（3）混合编码的性能要求保持语音的可懂度和清晰度尽量高。
图像压缩编码图像压缩按照图像是否有失真，可分为有损压缩和无损压缩；按照静止图像和动态图像，又可分为静止图像压缩和动态图像压缩。
1．静止图像压缩编码的特点（1）静止数字图像信号是由二维的许多像素构成的；（2）在各邻近像素之间都有相关性；（3）所以可以用差分编码（DPCM）或其他预测方法，仅传输预测误差从而压缩数据率。
2．动态图像压缩编码的特点（1）动态数字图像是由许多帧静止图像构成的，可看成是三维的图像；（2）在邻近帧的像素之间有相关性；（3）动态图像的压缩可看作是在静止图像压缩基础上再设法减小邻近帧之间的相关性。
图形编码知识点总结
图形编码知识点总结一、概念图形编码是一种用来表示和传输图像信息的技术。
它是数字图像处理技术的一部分，用来把图像信息转换成数字信号，以便能够存储和传输。
图形编码技术是基于数字信号处理的基础上，通过压缩技术和编码方式，将图像信息转化成数字信号并保存在计算机或其他数字媒体上。
二、图像编码的分类1、无损编码无损编码是指在保持图像质量不变的情况下，将图像数据进行压缩，并进行编码以便于传输和存储。
常见的无损编码算法有无损压缩算法、赫夫曼编码和算术编码等。
无损编码的优点是能够保持图像质量不变，但缺点是无损编码算法产生的文件体积大，传输和存储成本高。
2、有损编码有损编码是指在一定情况下，将图像数据进行压缩并编码，在达到一定压缩比的同时，牺牲一定图像质量的编码方式。
有损编码通过舍弃图像数据中的一些细节信息，将图像数据压缩至较小的存储空间。
有损编码的优点是可以取得较大的压缩比，降低存储和传输成本，但缺点是会对图像质量造成一定程度的影响。
三、图像编码的基本原理1、信号采样信号采样是图像编码的第一步，它是将连续的图像信号转化为离散的数据点。
通过对图像进行采样，可以获得图像在空间和时间上的离散表示。
2、量化量化是将采样得到的离散数据映射为有限数量的离散数值。
量化的目标是将连续的图像信号转化为离散的数字信号集合，以方便图像编码和传输。
3、编码编码是将量化后的离散数据进行数字化处理，通过一定的编码方式将图像数据压缩并进行编码以便传输和存储。
编码方式常见有熵编码、差分编码、矢量量化和小波变换等。
四、常见的图像编码技术1、JPEGJPEG是一种常见的有损图像压缩标准，它采用的是DCT变换和量化技术，能够取得较大的压缩比。
JPEG压缩技术在图像编码中应用广泛，被用于数字摄影、网络传输和数字视频等领域。
2、PNGPNG是一种无损图像压缩标准，它将图像数据进行无损压缩和编码，以便于图像的存储和传输。
PNG压缩技术在需要无损图像保真度的场合得到广泛应用。
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(一)
多种媒体编码技术的特点与优劣在当今数字时代，多种媒体编码技术已经被广泛应用于各类媒体内容的传输和存储。
媒体编码技术是将音频、视频、图像等媒体信息转换为数字数据流的过程，以便于在网络中传输和储存。
本文将从音频编码、视频编码和图像编码三个方面，探讨各种媒体编码技术的特点与优劣。
一、音频编码技术常见的音频编码技术常见的音频编码技术包括MP3、AAC和FLAC等。
MP3是一种流行的有损压缩音频编码技术，具有较高的压缩比，但会损失一部分音质。
AAC是一种被广泛应用的音频编码技术，其压缩比和音质相对较好。
FLAC则是一种无损压缩音频编码技术，能够保留音频的原始质量。
特点与优劣MP3音频编码技术在音质和压缩比之间取得了平衡，适用于网络传输和存储。
然而，由于其有损压缩的特点，音质相对较差。
相比之下，AAC音频编码技术在保证一定音质的情况下，压缩比较高，适用于智能手机和流媒体应用。
而FLAC音频编码技术则完全没有音质损失，但占用存储空间相对较大，适用于对音质有严格要求且有足够存储空间的场景。
二、视频编码技术常见的视频编码技术常见的视频编码技术包括、VP9和AV1等。
是一种最为广泛应用的视频编码技术，具有较高的压缩比和良好的视觉效果。
VP9和AV1是由Google和Alliance for Open Media开发的新一代视频编码技术，具有更高的压缩比和更好的性能。
特点与优劣视频编码技术具有较高的压缩比和广泛的兼容性，适用于各种网络视频应用。
然而，由于其特有的专利费用，使用编码技术需要支付相应的费用。
相比之下，VP9和AV1视频编码技术是开源的，不需要支付额外费用，但在编码和解码的复杂度上相对较高，对设备的性能要求比较高。
三、图像编码技术常见的图像编码技术常见的图像编码技术包括JPEG、PNG和WebP等。
JPEG是一种基于有损压缩的图像编码技术，具有较高的压缩比，但会损失一部分图像质量。
PNG是一种无损压缩的图像编码技术，能够保留图像的原始质量。
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(五)
媒体编码技术是现代通信领域的重要组成部分，它负责将各种形式的媒体，如音频、视频和图像等，转化成数字信号，以便于存储、传输和处理。
随着科技的不断发展，媒体编码技术也在不断演进。
本文将探讨几种常见的媒体编码技术，旨在对其特点与优劣进行了解。
一、音频编码技术音频编码技术是将声音信号转化为数字信号的过程。
在音频编码技术中，最常见的编码方式是脉冲编码调制（PCM）。
PCM将模拟信号转化为一系列数字值，并以固定的采样率和位深度表示。
这种编码方式在音质保真度上表现出色，但是它需要较大的存储空间和传输带宽，且传输过程中容易受到干扰。
为了克服PCM的缺点，媒体编码技术发展出了诸如MP3、AAC等有损压缩的音频编码格式。
这些编码技术通过舍弃一些听觉上难以察觉的信号细节，来降低数据量和提高传输效率。
尽管有损压缩技术降低了音质，但它大大减少了存储和传输的需求，从而成为音频编码领域的重要突破。
二、视频编码技术视频编码技术的核心是将视频信号转化为数字信号，并通过有损压缩算法来减小数据量。
在视频编码技术中，最常见的编码方式是和HEVC。
已经成为了当前主流的视频编码标准，而HEVC则是下一代视频编码技术的代表。
以其出色的压缩性能和高质量的视频传输而闻名。
它能够将视频压缩至原始文件大小的20%至50%，而不会显著降低视频质量。
然而，编码需要较高的计算能力和图像处理速度，对硬件性能要求较高。
而HEVC则在保证视频质量的同时，进一步减小了数据量。
它通过采用更为复杂的编码算法，将压缩率提高了50%以上。
然而，由于HEVC的高算法复杂度，实时编码和解码技术的实现仍然具有一定难度。
三、图像编码技术图像编码技术是将图像信号转化为数字信号的过程。
在图像编码技术中，最常见的编码方式是JPEG和PNG。
JPEG是一种有损压缩的图像编码标准，通过丢弃图像中的一部分信息，来降低数据量和提高传输效率。
JPEG编码适用于色彩较为丰富的图像，但对于包含锯齿状边缘的图像会出现失真。
1.3声音、图片与视频的编码
800×600×1 800×600×8 800×600×4 800×600×8 800×600×24
800×600×1/8 800×600×8/8 800×600×4/8 800×600×8/8 800×600×24/8
• 练习：图像编码
– 存储画面为640×480点阵，黑白二色的位图图像 文件至少需要 38400 字节。
800 × 600的黑白图像需要多少存储空间？
800×600 =480000像素 480000像素=480000b 480000b/8=60000B≈58.6KB
彩色位图图像存储空间计算
彩色图片中一个像素用3个字节表示
800 × 600的彩色图像 需要多少存储空间？ 800×600 ×3=1440000B
MP3 音乐信息压缩格式 JPG 静态图象信息压缩格式 MPEG RM 视频信息压缩格式
无损压缩： 能够完全还原为原来的数据。（Winzip winrar等压缩文件） 有损压缩： 还原的数据没有原来的精确，质量有所损失，但在可接受的限度 之内。这种方法主要用于音频和视频数据
实践体验 文பைடு நூலகம்压缩
下面表格以分辨率800×600的位图图像为例，计算各种类别位图图像的存储空间。
位图图像类别 总像素
一个像素所占 总的位数(bit位) 容量(单位字节) 的位数
黑白 256级灰度 16色彩色 256色彩色 24位真彩色
800×600 800×600 800×600 800×600 800×600
1位(21=2) 8位(28=256) 4位(24=16) 8位(28=256) 24位
也就是说，越高位的像素，其拥有的色 板也就越丰富，越能表达颜色的真实感。
计算公式
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(七)
从广义上讲，媒体编码技术是指将原始媒体信号（如音频、视频、图像等）转换为数字编码形式的一种技术。
在信息社会的背景下，多种媒体编码技术应用广泛，涉及到了许多专有算法和标准。
本文将讨论常见的几种媒体编码技术的特点与优劣。
一、音频编码技术音频编码技术主要涉及将模拟音频信号采样、量化和编码为数字音频，其中较为常见的编码技术包括MP3、AAC等。
这些编码技术十分重要，因为音频在我们日常的生活中起着重要作用，如音乐、电话等。
MP3是一种相对较早的音频编码标准，它能够以较高的压缩比将音频信号编码为较小的文件尺寸。
然而，由于MP3是有损压缩算法，它会将一些人耳难以察觉的音频信息去除。
与之相比，AAC是一种新近的音频编码标准，它提供了更好的音频质量，而且文件尺寸相对较小，这使得AAC成为现代音频传输和存储的首选。
二、视频编码技术视频编码技术涉及到将模拟视频信号采样、量化和编码为数字视频，常见的编码技术包括MPEG-2、、等。
视频编码技术在现代的多媒体应用中占据着重要地位，如视频会议、在线视频等。
MPEG-2是一种较早的视频编码标准，它能够提供较高的视频质量，但文件尺寸较大，不适合传输和存储。
随着互联网带宽的提升和存储技术的进步，成为了目前最为广泛应用的视频编码标准。
相较于MPEG-2，具备更好的压缩性能，能够在同等带宽条件下提供更高的视频质量。
而则是的继任者，它在相同画质下能够进一步减小文件尺寸，提供更高的压缩比，然而也需要更高的计算能力。
三、图像编码技术图像编码技术是指将模拟图像信号采样、量化和编码为数字图像的过程，常见的编码技术包括JPEG、PNG等。
图像编码技术被广泛应用于数字摄影、电子商务等领域。
JPEG是一种有损图像压缩算法，它通过牺牲图像细节来实现文件尺寸的减小。
JPEG能够在保证较高图像质量的同时，将图像压缩到较小的文件尺寸，可广泛应用于图像传输和存储。
而PNG则是一种无损图像压缩算法，它能够保留图像的完整信息，但文件尺寸相对较大。
语音编码技术的分类
语音编码技术的分类语音编码技术概述语音编码技术是指将语音信号转换成数字信号的技术，是现代通信系统中不可或缺的一部分。
语音编码技术能够有效地压缩语音数据，减小传输带宽，提高通信质量。
分类1.无损编码–PCM编码：将模拟语音信号进行采样和量化，并使用脉冲编码调制（PCM）进行数字化，保留了所有原始信息。
–ADPCM编码：利用自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）对采样值进行编码，以减小数据量。
–LPC编码：根据语音信号的模型参数，利用线性预测编码（LPC）对信号进行编码，适用于高压缩比的应用。
2.有损编码–CELP编码：采用声道模型和码字搜索算法，通过对语音信号进行向量量化，实现高压缩比的语音编码。
–MP3编码：基于MDCT变换和感知模型，通过分析人耳对声音敏感度，实现高质量音频的压缩。
–AMR编码：适用于移动通信系统的编码标准，通过对语音信号进行截断和窄带限制，达到低比特率的编码效果。
无损编码无损编码技术旨在将语音信号以无失真的方式进行压缩，并能够还原原始信号。
其中，PCM编码是一种最简单的无损编码方式，它通过对语音信号进行时域采样和量化，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
由于PCM编码保留了全部语音信息，因此文件体积较大，不适合传输和存储。
为了减小数据量，ADPCM编码在PCM编码的基础上引入了差分脉冲编码调制技术。
ADPCM编码根据每个采样值和前一个采样值之间的差异进行编码，以便用更少的位数表示信号。
LPC编码则通过语音信号的线性预测，利用模型参数的编码表示来实现信号的压缩。
有损编码有损编码技术能够更高效地压缩语音信号，但在压缩的过程中会存在一定的信号失真。
有损编码主要应用于高压缩比的语音传输和存储场景。
CELP编码是一种基于声道模型的语音编码技术，它利用矢量量化和码字搜索算法对语音信号进行编码。
通过分析语音信号在频域和时间域的特性，CELP编码能够以较低的比特率实现较高的语音质量。
MP3编码是广泛应用于音频压缩的技术，它基于MDCT变换和感知模型。
5第五章_语音编码
17
FA(x)
1 7/8 6/8 5/8 4/8 3/8 2/8 1/8 0 1 1 1 1 32 16 8 128 1 64
1 4
1 2
1
xa(nT)
18
A律压扩编码 采用8位二进制编码： 采用 位二进制编码：C7C6C5C4C3C2C1C0 位二进制编码 C7： 表示信号的极性，称为极性码。0为正 为正，1为负。 为负。 为负 ： 表示信号的极性，称为极性码。 为正 C6C5C4：表示段落序号，称为段落码。 ：表示段落序号，称为段落码。 000 001 010 011 100 101 110 111 C3C2C1C0 ： 表示每一段落的16个均匀划分的量化 表示每一段落 每一段落的 个均匀划分的量化 称为段内码。 级，称为段内码。 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
2
5.1概述 概述
二、编码速率（信息容量） 编码速率（信息容量） 用比特/ b/s或bps）来度量， 表示， 用比特/秒（b/s或bps）来度量，用I表示， ,R代表每个语音采样值编码所需的比 I=R • fs ,R代表每个语音采样值编码所需的比 特数； 是采样频率。 特数；fs是采样频率。 =8kHz，每个采样值用8比特位来编码， 当fs=8kHz，每个采样值用8比特位来编码，则 编码速率为64kb/s 64kb/s。 编码速率为64kb/s。
5
三、编码的分类 2.参数编码（ coding） 2.参数编码（声源编码 parametric coding）： 参数编码 根据语音信号产生的数学模型， 根据语音信号产生的数学模型，通过对语音信号特 征参数的提取后进行编码（ 征参数的提取后进行编码（将特征参数变换成数字 代码进行传输）。在接收端将特征参数，结合数学 代码进行传输）。在接收端将特征参数， ）。在接收端将特征参数 模型，恢复语音， 模型，恢复语音，力图使重建语音保持尽可能高的 可懂度， 可懂度，重建语音信号的波形同原始语音信号的波 形可能会有相当大的区别。如线性预测（LPC） 形可能会有相当大的区别。如线性预测（LPC）编 码类。编码速率低，2.4-1.2kb/s，自然度低， 码类。编码速率低，2.4-1.2kb/s，自然度低，对 环境噪声敏感。 环境噪声敏感。
语音编码和图像编码的分类及特点
语音编码和图像编码的分类及特点语音编码和图像编码的分类及特点一、语音编码一般而言，语音编码分三大类：波形编码、参数编码及混合编码。
<1>、波形编码波形编码将时域模拟话音的波形信号进过采样、量化和编码形成数字语音信号，是将语音信号作为一般的波形信号来处理，力图使重建的波形保持原语音信号的波形形状。
具有适应能力强、合成质量高的优点。
但所需编码速率较高，通常在16KB/S以上，并且编码质量随着编码速率的降低显著下降，且占用的较高的带宽。
波形编码又可以分为时域上和频域上的波形编码，频域上有子带编码和自适应变换域编码，时域上PCM、DPCM、ADPCM、APC和M增量调制等。
①、子带编码它首先用一组带通滤波器将输入信号按频谱分开，然后让每路子信号通过各自的自适应PCM编码器（ADPCM）编码，经过分接和解码再复合成原始信号。
特点：1、每个子带独立自适应，可按每个子带的能量调节量化阶；2、可根据各个子带对听觉的作用大小共设计最佳的比特数；3、量化噪声都限制在子带内某一频带的量化噪声串到另一频带中去。
②、自适应变换域编码利用正交变换将信号有时域变换到另外的一个域，使变换域系数密集化，从而使信号相邻样本间冗余度得到降低。
特点：对变换域系数进行量化编码，可以降低数码率。
③、PCM（Pulse-code modulation），脉冲编码调制对连续变化的模拟信号进行进行抽样、量化和编码产生。
特点是保真度高，解码速度快，缺点是编码后的数据量大。
④、DPCM(Differential Pulse Code Modulation)差分脉冲编码调制是对模拟信号幅度抽样的差值进行量化编码的调制方式，是用已经过去的抽样值来预测当前的抽样值，对它们的差值进行编码。
特点：对于有些信号瞬时斜率比较大，很容易引起过载；而且瞬时斜率较大的信号也没有像话音信号那种音节特性，因而也不能采用像音节压扩那样的方法，只能采用瞬时压扩的方法；传输的比特率要比PCM低；一个典型的缺点就是易受到传输线路上噪声的干扰。
1.2.4声音图像编码
采样频率： 8KHz，即每秒钟的采样样本数为8000个 量化精度： 8bit，即使用8位二进制数表示量化的值 单声道： 只有一个声道 一秒钟的数据量=8000*8*1=64000bit
2）像素越多，图像的信息越完整，所还原的图像精 度越高。
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小张的妈妈前往数码城购买数码照相机，经 比较后她挑选了SONY的T900相机。营业员介 绍，由于该相机最大像素为1200万，而相机内 存只有11MB，建议再选购一个大容量的存储卡。 你认为小张的妈妈需要另外购买存储卡么， 为什么？ 图像文件大小除了与像素有关，还与什么 有关？
静态图像文件数据量=分辨率 像素的颜色位数 静态图像文件数据量 分辨率*像素的颜色位数 分辨率
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视频图像
连续的图像变 化每秒超过24帧 （frame）画面以上 时，根据视觉暂留 原理，人眼无法辨 别单幅的静态画面， 看上去是平滑连续 的视觉效果，这样 连续的画面叫做视 频。
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二、声音编码
1、声音的概念：声音是通过声波传递的连续变化的 模拟信号。
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二、声音编码
2、采样：采集模拟信号的样本。 采样 1）采样频率 采样频率：每秒钟的采样样本数，单位为Hz 采样频率 2）作用：将原先连续的模拟信号离散化
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二、声音编码
1.2 信息数字化(四) 声音、图像的编码
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信息的数字化
西文字符编码 ASCI I码 码
比较不同媒体编码技术的性能与质量(四)
不同媒体编码技术的性能与质量近年来，随着互联网的迅速发展，媒体编码技术也在不断更新和改进。
不同的媒体编码技术，如图像、音频和视频的编码方式，对于其性能和质量的要求各不相同。
本文将从三个维度比较不同媒体编码技术的性能和质量，分别为图像编码、音频编码和视频编码。
图像编码是将图像信息转换成数字信号的过程，目的是压缩图像数据以减少存储空间和传输带宽。
常见的图像编码技术有JPEG、PNG和GIF等。
JPEG（Joint Photographic Experts Group）是最常用的图像压缩格式之一，其优点在于可以根据需要调整压缩比，从而在图像的存储空间和质量之间取得平衡。
PNG（Portable Network Graphics）是无损压缩的图像格式，具有更高的图像质量，但文件体积较大。
GIF（Graphics Interchange Format）则主要用于动画图像的编码，且文件体积较小。
音频编码是将声音信号转换为数字形式的过程，其目的是减少存储空间和传输带宽。
常见的音频编码技术有MP3、AAC和FLAC等。
MP3（MPEG Layer-3）是目前应用最广泛的音频压缩格式之一，具有较高的压缩比和良好的音质。
AAC（Advanced Audio Coding）是一种高级音频编码技术，相对于MP3而言，具有更高的压缩效率和更好的音质。
FLAC（Free Lossless Audio Codec）则是无损音频编码技术，虽然压缩比较小，但保留了原始音频的完整性，音质非常好。
视频编码是将视频信号转换为数字形式的过程，同样是为了减少存储空间和传输带宽。
常见的视频编码技术有MPEG-2、和HEVC等。
MPEG-2是广播电视领域最早使用的视频编码标准之一，具有良好的兼容性和视频质量。
（Advanced Video Coding）是当前应用最广泛的视频编码标准，其压缩效率相较MPEG-2有较大提升，适用于广泛的视频应用。
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(十)
多种媒体编码技术的特点与优劣随着科技的不断发展，媒体编码技术也在不断进步。
在当今数字化时代，多种媒体编码技术被广泛应用于音频、视频、图像等领域，为我们带来了更加丰富多彩的媒体体验。
本文将从音频编码技术、视频编码技术以及图像编码技术三个方面来探讨不同编码技术的特点与优劣。
一、音频编码技术音频编码技术主要用于压缩音频数据，实现音频的存储和传输。
常见的音频编码技术包括MP3、AAC、FLAC等。
MP3是最为广泛应用的音频编码技术之一，它采用了无损压缩算法，能够在保证音质的前提下大幅度减小音频文件的大小。
然而，MP3编码技术也存在一定的劣势，例如对细节的损失较大，高音区域表现不够理想等。
与MP3相比，AAC是一种更加高效的音频编码技术。
AAC能够提供更好的音频质量，在相同的比特率下，与MP3相比，AAC编码出的音频文件更小，但音质依旧优秀。
这使得AAC成为了许多在线音乐平台和音频播放器首选的编码格式。
此外，FLAC编码技术是一种无损音频编码技术，它能够完全保留原始音频文件的质量。
FLAC编码技术将音频文件压缩率提高到了原始音频文件大小的50%~70%，在保证音质的同时减小了存储空间的占用。
然而，FLAC编码技术相对于MP3和AAC更加占用计算机的处理能力，因此在计算资源有限的情况下可能会存在一定的延迟。
二、视频编码技术视频编码技术是将视频信号进行压缩和编码，以减小视频文件的大小。
目前最主流的视频编码技术是和。
编码技术广泛应用于各种领域，它具有压缩率高、画质好的特点。
然而，编码技术具备的高压缩率也带来了一定的劣势，即编码和解码时所需的计算量较大，对于计算资源要求较高。
与相比，是一种更为先进的视频编码技术。
相比在画质和压缩率方面都有所提升，能够提供更清晰的画面效果。
同时，相比还能够减小文件大小，提高了带宽利用率。
然而，编码技术的计算复杂度更高，对于解码器的要求更高，可能会增加一定的解码延迟。
三、图像编码技术图像编码技术是将图像数据进行压缩和编码，以减小图像文件的大小。
各类信息的编码知识汇总
数字视频的压缩编码标准
名 称 MPEG-1 H.261 源图像格式 CIF格式 CIF格式 ， QCIF格式 MPEG-2 (MP@ML) MPEG-2 1440 x1152 80 Mb/s ~100Mb/s 720x576 压缩后的码率 大约1.2 Mb/s ~1.5Mb/s 主要应用 适用于VCD、数码相机、数字摄像机等
一、数字音频信ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的编码
音频信号的压缩编码方式可分为波形编码、参数编码和
混合编码三种。 第1代压缩编码：PCM编码
模拟音频信号输入 播放 解码
频域 数据
采样/量化编码 传输/存储
第2代压缩编码：感知声音编码
原始波形 声音样本 时/频变换 量化与编码 熵 编 比特分配 码 压缩后的 波形声音 样本
掩蔽 心理声学分析 阈值
三、数据压缩方法
压缩处理一般是由两个过程组成：一是 编码过程，即将原始数据经过编码进行压缩， 以便存储与传输；二是解码过程，此过程对编 码数据进行解码，还原为可以使用的数据。 数据压缩可分为两种类型：一种叫做无 损压缩，另一种叫做有损压缩。
无损压缩
有损压缩
混合压缩
无损压缩
无损压缩常用在原始数据的存档， 如文本数据、程序以及珍贵的图片和图 像等。 其原理是统计压缩数据中的冗余 (重复的数据)部分。常用的有： RLE (run length encoding)行程编码 Huffman 编码 算术编码 LZW (lempel-ziv-welch)编码
参数 编码 LPC CELPC VSELP 混合 RPE-CELP 编码 LD-CELP MPEG 线性预测编码 码激励LPC 矢量和激励LPC
64kbit/s
2.4kbit/s 4.8kbit/s 8kbit/s
语音编码和图像编码的分类和特点
兰州理工大学作业题目：语音编码和图像编码的分类和特点学院名称：专业名称：学号：学生姓名：一语音编码语音编码是将模拟语音信号转换为数字语音信号，以便在数字信道中传输。
语音编码的技术在数字移动通信中具有相当关键的作用。
语音编码技术可以分为波形编码、参量编码和混合编码等类型。
波形编码是将时间域信号直接变换为数字代码，目标是尽可能精确地再现原来语音波形。
波形编码的基本方法是抽样、量化，编码速率较高时，语音质量好。
波形编码广泛应用与有线通信，在频率受限的移动通信中，单纯的波形编码已经不适合。
波形编码技术包括脉冲编码调制（PCM）和增量调制（ M）及它们的各种改进型。
将信源信号在频率域或其他正交变换域中提取特征参量，并将其变换为数字代码进行传输。
解码是从接收信号中恢复特征参量，然后根据这些特征参量重建语音信号。
可实现低速率语音编码，可压缩到2～4.8 Kb/s，甚至更低，但语音质量只能达到中等。
线性预测编码（LPC）及其各种改进型都属于。
混合编码力图保持波形编码的高质量及参量编码的低速率的优点。
混合编码语音信号中既包括若干语音特征参量又包括部分波形编码信息。
可将比特速率压缩到4～16 Kb/s，并且在8～16 Kb/s范围内能达到良好的语音质量。
规则码激励长期预测编码（RPE- LPT）就是一种混合编码方案。
显然，混合编码是适合于在数字移动通信中采用。
在数字通信发展的推动下，语音编码的研究进展迅速。
研究方向有两个：一是降低语音编码速率，这主要针对语音质量好但速率高的波形编码；二是提高语音质量，这主要针对速率低但语音质量较差的参量编码。
波形编码的改进主要有自适应差分PCM（ADPCM）、子带编码（SBC）、自适应变换域编码（ATC）和时域谐波压扩（TDHS）等。
编码速率9600 bit/s～32 Kb/s，语音质量较好。
提取某些语音特征参量来传输，以达到压缩速率的目的，已不是单纯的波形编码。
参量编码的一项突出进展提出了矢量量化编码，可进一步压缩速率。
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(六)
多种媒体编码技术的特点与优劣现在生活中媒体编码技术的应用越来越广泛，从我们日常使用的电视、手机、电脑等设备，到网络应用中的各种视频、音频等媒体内容，都离不开媒体编码技术的支持。
媒体编码技术的发展不仅影响着我们的娱乐和工作生活，也在推动着信息传播的速度和效率。
本文将讨论多种媒体编码技术的特点与优劣。
一. 音频编码技术音频编码技术是指对声音信号进行压缩和编码的过程。
其中最常见的音频编码技术是MP3和AAC。
MP3是一种有损压缩算法，通过减少高频信号的采样率和位数，以及删除听不出区别的信号来实现压缩。
虽然MP3的压缩比高，但由于是有损压缩，所以会存在音质丢失的问题。
而AAC是一种更先进的音频编码技术，它不仅能够实现更高的压缩比，同时保持较高的音质。
二. 视频编码技术视频编码技术是指对视频信号进行压缩和编码的过程。
最常见的视频编码技术有MPEG、和HEVC等。
MPEG是最早的视频编码技术之一，它能够实现较高的压缩比，但是在处理运动图像和细节丰富的场景时会出现失真。
是目前应用最广泛的视频编码技术，它能够实现更高的压缩比，同时保持较高的图像质量。
而HEVC则是一种更先进的视频编码技术，它在保持较高图像质量的同时，能够进一步提高压缩效率。
三. 图像编码技术图像编码技术是指对静态图像进行压缩和编码的过程。
最常见的图像编码技术有JPEG和PNG。
JPEG是一种有损压缩算法，通过减少颜色和细节信息来实现压缩。
尽管JPEG的压缩比较高，但在压缩过程中会出现一定程度的图像质量损失。
而PNG是一种无损压缩算法，它能够保持图像的原始质量，但是相应地也会导致较低的压缩比。
四. 文字编码技术除了音频、视频和图像外，文字编码技术也是媒体编码技术的一部分。
在信息传输和存储中，我们使用的最常见的文字编码技术是Unicode和ASCII。
ASCII是一种较早诞生的字符编码标准，它使用一个字节表示一个字符，适用于英文字符和常用符号。
而Unicode是一种更为广泛的字符编码标准，它使用多个字节表示一个字符，能够表示全球范围内的各种文字。
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(九)
媒体编码技术是指将音频、视频、图像等媒体信号数字化的过程。
随着科技的不断进步，多种媒体编码技术应运而生。
本文将从音频编码、视频编码和图像编码三个方面，探讨不同媒体编码技术的特点与优劣。
一、音频编码技术音频编码技术是数字音频信号压缩和传输的重要手段。
在音频编码中，存在着无损编码和有损编码两种不同的技术。
无损编码技术在传输过程中不会丢失任何音频信号的信息，但相应的编码率较高。
常用的无损编码标准包括FLAC（Free Lossless Audio Codec）和APE（Monkey's Audio）。
无损编码技术对音频质量要求较高的场景，如音乐制作、专业录音等领域有着广泛应用。
有损编码技术则通过舍弃一些不重要的音频信号信息，以减小编码文件的大小。
例如，最经典的有损音频编码标准是MP3（MPEG-1 Audio Layer 3），它以更高的压缩率在可接受的音质损失范围内传输音频信号。
此外，AAC（Advanced Audio Coding）也是一种主流的有损音频编码技术，广泛应用于音乐、广播等领域。
二、视频编码技术视频编码技术是将视频信号数字化，并通过压缩算法达到较小的文件大小和较好的视觉质量。
常见的视频编码技术有MPEG-2、、等。
MPEG-2是一种广泛应用于数字电视广播、DVD、蓝光光盘等的视频编码技术，具有较高的编码效率和良好的视觉效果。
然而，随着高清晰度视频的需求增加，压缩比例无法满足需求，编码技术应运而生。
是一种先进的视频编码标准，拥有极高的压缩率和优秀的图像质量。
由于其成熟度和广泛应用，成为了许多应用领域的首选，例如互联网视频、移动视频等。
而作为的继任者，具备更高的压缩比和更好的图像质量，可以在相同的码率下提供更高分辨率的视频流。
尤其在高清视频、4K视频和8K视频等领域，具有更大的优势。
三、图像编码技术图像编码技术用于将图像信号数字化并进行压缩传输。
JPEG（Joint Photographic Experts Group）是最常见的图像编码标准之一。
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(二)
媒体编码技术是指将原始媒体信号转换为数字信号，并通过特定的编码算法压缩数据以实现传输和存储的过程。
无论是网络视频、音频还是图像, 都需要使用各种编码技术。
在本文中，将重点介绍几种常见的媒体编码技术，分析它们的特点与优劣。
一、音频编码技术1. PCM编码PCM（脉冲编码调制）是一种最基本的音频编码技术，它将原始音频信号转化为数字信号，但占用的空间较大。
PCM编码方式简单高效，保留了音频信号的原始信息，音质较好。
但是，PCM编码方式产生的文件较大，不利于网络传输和存储。
2. MP3编码MP3（Moving Picture Experts Group Layer-3）是一种较为流行的音频编码技术，它通过利用人耳对声音的感知特点，对音频信号进行压缩。
MP3技术可以将音频文件的大小大幅度减小，节省存储空间，并且在一定程度上保持了音质。
然而，MP3技术会损失一定的音频信息，导致音质相对于PCM编码有所下降。
另外，MP3技术也有一定的版权风险，容易引发音乐版权纠纷。
二、视频编码技术1. MPEG编码MPEG（Moving Picture Experts Group）是一种流行的视频编码技术标准。
它将视频信号分解为空间、频率和时间域信息，并根据不同的压缩比例削减冗余信息。
MPEG编码具有压缩比高、视频质量较好以及系统的灵活性等优点，被广泛应用于数字视频的压缩和传输。
2. 编码是一种先进的视频编码标准，也被称为AVC（Advanced Video Coding）。
编码技术在视频压缩方面取得了显著的进步，相较于传统的MPEG-2标准具有更高的压缩比和更好的视频质量。
技术被广泛应用于视频会议、网络视频流媒体和高清视频传输等领域。
三、图像编码技术1. JPEG编码JPEG（Joint Photographic Experts Group）是一种常用的图像压缩编码技术。
JPEG编码技术通过对图像进行离散余弦变换和量化来实现压缩。
了解多种媒体编码技术的特点与优劣(八)
多种媒体编码技术的特点与优劣在当今数字化时代，媒体编码技术正扮演着越来越重要的角色。
从视频到音频，从图像到文本，媒体编码技术的发展提供了丰富多样的媒体表达和传输方式。
本文将探讨几种常见的媒体编码技术的特点与优劣，以帮助读者更好地了解和应用这些技术。
一、视频编码技术视频编码技术是将视频信号转换成数字代码的过程。
目前最常见的视频编码技术是和。
编码技术具有较高的压缩比和良好的图像质量，被广泛应用于互联网视频传输、移动视频通信等领域。
而编码技术在保持相同图像质量的前提下，能够进一步提高压缩比，减少带宽和存储空间的需求。
但是，由于编码算法复杂，解码器的计算开销较大，对硬件要求较高。
二、音频编码技术音频编码技术是将音频信号转换成数字代码的过程。
相比视频编码技术，音频编码技术受到的压缩要求相对较低。
常见的音频编码技术有MP3和AAC。
MP3是一种有损压缩算法，通过减少人耳难以察觉的声音信号来实现压缩，具有广泛的兼容性。
AAC则是一种先进的音频编码技术，能够在保持较高压缩比的同时保持较好的音质，适用于各种音频传输和存储场景。
三、图像编码技术图像编码技术将图像转换成数字代码，常见的应用场景包括数字摄影、图像传输和图像存储等。
JPEG和PNG是两种常见的图像编码技术。
JPEG是一种有损压缩算法，通过减少图像细节来实现较高的压缩比。
PNG则是一种无损压缩算法，保持了较高的图像质量，但压缩效率相对较低。
根据不同的应用需求，可以选择适合的图像编码技术。
四、文本编码技术文本编码技术是将文字转换成数字代码的过程。
常用的文本编码技术有ASCII码、Unicode和UTF-8等。
ASCII码是一种最早的文本编码技术，通过将每个字符映射到一个7位二进制数来表示。
Unicode则是一种更为广泛的文本编码技术，支持多种字符集和语言，但编码长度相对较长。
UTF-8则是一种基于Unicode的文本编码技术，兼顾了编码长度和兼容性的需求，被广泛应用于互联网和计算机系统中。
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语音编码和图像编码的分类及特点一、语音编码一般而言，语音编码分三大类：波形编码、参数编码及混合编码。
<1>、波形编码波形编码将时域模拟话音的波形信号进过采样、量化和编码形成数字语音信号，是将语音信号作为一般的波形信号来处理，力图使重建的波形保持原语音信号的波形形状。
具有适应能力强、合成质量高的优点。
但所需编码速率较高，通常在16KB/S以上，并且编码质量随着编码速率的降低显著下降，且占用的较高的带宽。
波形编码又可以分为时域上和频域上的波形编码，频域上有子带编码和自适应变换域编码，时域上PCM、DPCM、ADPCM、APC和∆M增量调制等。
①、子带编码它首先用一组带通滤波器将输入信号按频谱分开，然后让每路子信号通过各自的自适应PCM编码器（ADPCM）编码，经过分接和解码再复合成原始信号。
特点：1、每个子带独立自适应，可按每个子带的能量调节量化阶；2、可根据各个子带对听觉的作用大小共设计最佳的比特数；3、量化噪声都限制在子带内某一频带的量化噪声串到另一频带中去。
②、自适应变换域编码利用正交变换将信号有时域变换到另外的一个域，使变换域系数密集化，从而使信号相邻样本间冗余度得到降低。
特点：对变换域系数进行量化编码，可以降低数码率。
③、PCM（Pulse-code modulation），脉冲编码调制对连续变化的模拟信号进行进行抽样、量化和编码产生。
特点是保真度高，解码速度快，缺点是编码后的数据量大。
④、DPCM(Differential Pulse Code Modulation)差分脉冲编码调制是对模拟信号幅度抽样的差值进行量化编码的调制方式，是用已经过去的抽样值来预测当前的抽样值，对它们的差值进行编码。
特点：对于有些信号瞬时斜率比较大，很容易引起过载；而且瞬时斜率较大的信号也没有像话音信号那种音节特性，因而也不能采用像音节压扩那样的方法，只能采用瞬时压扩的方法；传输的比特率要比PCM低；一个典型的缺点就是易受到传输线路上噪声的干扰。
⑤、ADPCM（adaptive differential pulse code modulation），自适应差分脉冲编码调制是DPCM的扩展，区别在于较DPCM在实现上预测器和量化器会随着相关的参数自适应的变化，达到较好的编码效果。
特点：优点在算法复杂度低，压缩比小，编解码延时最短，压缩/解压缩算法非常的简单,低空间消耗。
缺点是声音的质量一般。
⑥、∆M增量调制只保留每一信号样值与其预测值之差的符号，并用一位二进制数编码的差分脉冲编码调制。
特点：1、电路简单，而脉码调制编码器需要较多逻辑电路；2、数据率低于40千比特/秒时，话音质量比脉码调制的好；3、抗信道误码性能好，能工作于误码率为10-3的信道，而脉码调制要求信道误码率低于10-5～10-6。
<2>、参数编码利用人类发声系统的特性来压缩信号，对语音信号的产生赋予特点的声学模型，通过对模型参数的提取和编码，力图使重建的语音信号具有尽可能高的自然度和可懂度。
参数编码主要有两大类：线性预测编码和声码器。
线性预测编码包括多脉冲激励LPC、码本激励LPC和矢量和激励LPC编码方式，声码器有四种：信道声码器、共振峰声码器、倒频谱声码器和语音激励声码器。
①、多脉冲激励LPC激励源一律采用多脉冲序列在给定的一项N个激励样本中，保留M个，其幅度和位置是确定的。
使合成语音和原始输入语言之间的感加权误差最小。
特点：MPLPC必须进行量化编码，它传输的内容包括多脉冲激励的脉冲位置和幅度，长时和短时预测器系数，音调周期，MPLPC产生的语音质量和数码率取决于脉冲的数目。
一般认为在9.6kbit/s的数码率上，有较高的语音质量。
它可以尖用于数字动通信、数字保密通信。
②、码本激励LPC它是一种用码本作为激励源的编码方式，以N样值为一组，构成一个含N维磁量的码字。
若以上码字又组成了一套码本，并且收发端的码本设置是相同的，而传送的是码字序号而不是N维样值序列本身，从而压缩了数据率。
特点：建立码本和搜索码字的运算量很大。
③、矢量和激励LPC其码本（CODE BOOK）仅含少量n个基本矢量的加减组合，得到2n个码字的码本。
是码本激励LPC编码的一种类型。
特点：使得VSELP与CELP相比，大大地降低了运算量，VSELP已成为北美和日本数字蜂窝移动通信系统的话音编码标准。
④、声码器声码器在发送端对语言信号进行分析，提取出语言信号的特征参量加以编码和加密，以取得和信道的匹配，经信息道传递到接受端，再根据收到的特征参量恢复原始语言波形。
分析可在频域中进行，对语言信号作频谱分析，鉴别清浊音，测定浊音基频，进而选取清-浊判断、浊音基频和频谱包络作为特征参量加以传送。
分析也可在时域中进行，利用其周期性提取一些参数进行线性预测，或对语言信号作相关分析。
根据工作原理，声码器可以分成：通道式声码器、共振峰声码器、图案声码器、线性预测声码器、相关声码器、正交函数声码器。
特点：声码器的明显优点是数码率低，因而适合于窄带、昂贵和劣质信道条件下的数字电话通信，能满足节约频带、节省功率和抗干扰编码的要求。
低数码率对话音存储和话音加密处理也都很有利。
声码器的缺点是音质不如普通数字电话好，而且工作过程较复杂，造价较高。
<2>、混合编码是将波形编码和参数编码相结合而得到的，综合了参数编码低比特率与波形编码高语音质量优点。
应用最广泛的是LPAS（基于线性预测技术的分析-合成编码方式）LPAS（基于线性预测技术的分析-合成编码方式）通过线性预测确定系数参数，并通过闭环和分析-合成方法来确定激励序列。
二、图像编码图像编码是指在满足一定质量（信噪比的要求或主观评价得分）的条件下，以较少比特数表示图像或图像中所包含信息的技术。
图像编码方案分成预测编码和变换域编码两大类。
<1>、变换域编码用一维、二维或三维正交变换对一维n、二维n×n、三维n×n×n块中的图像样本的集合去相关，得到能量分布比较集中的变换域；在再码化时，图像编码根据变换域中变换系数能量大小分配数码，就能压缩频带。
主要是利用像素之间的相关性或是变换域的参数分布特征来进行编码。
下面介绍几种常见的现代信号处理上的函数变换①、DFT离散傅里叶变换离散傅里叶变换（DFT），是连续傅里叶变换在时域和频域上都离散的形式，将时域信号的采样变换为在离散时间傅里叶变换（DTFT）频域的采样。
在形式上，变换两端（时域和频域上）的序列是有限长的，而实际上这两组序列都应当被认为是离散周期信号的主值序列。
即使对有限长的离散信号作DFT，也应当将其看作经过周期延拓成为周期信号再作变换。
在实际应用中通常采用快速傅里叶变换以高效计算DFT。
②、DCT离散余弦变换离散余弦变换是与傅里叶变换相关的一种变换，它类似于离散傅里叶变换,但是只使用实数。
离散余弦变换相当于一个长度大概是它两倍的离散傅里叶变换，这个离散傅里叶变换是对一个实偶函数进行的(因为一个实偶函数的傅里叶变换仍然是一个实偶函数)，在有些变形里面需要将输入或者输出的位置移动半个单位。
③、WT小波变换小波变换是时间（空间）频率的局部化分析，它通过伸缩平移运算对信号（函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。
④、WT沃尔什变换在矢量空间用沃尔什函数对图像阵列进行的变换。
沃尔什变换主要用于图像变换，属于正交变换。
这种变换压缩效率低，所以实际使用并不多。
但它快速，因为计算只需加减和偶尔的右移操作。
⑤、HT哈达玛变换是按Hadamard取序的walsh变换，本质上两者没有区别。
HT与WT小波变换之间最大的区别就是变换矩阵的行列排列次序不同，且它的高阶矩阵可以有两个低阶矩阵推出，可参阅③WT小波变换。
⑥、Slant倾斜变换可参阅《Slant变换与图象数据压缩》张正寅<2>、预测编码预测编码是从相邻像素之间的强的相关性特点出发，当前的像素的灰度或颜色信号的数值可用前面的已出现的像素的值进行预测，得到一个预测值，然后将其与实际值求差，对这个差值信号进行编码、传送。
可分为两大类：帧内预测编码和帧间预测编码。
①、帧间预测编码对于序列图像，把几帧图像存储，使用帧间相关性进一步消除图像信号的冗余度，提高压缩比。
帧间预测编码方法有帧间预测、条件补充、条件次取样和运动补偿。
帧间预测：采用DPCM，只传差值。
条件补充法：条件像素补充法规定，若帧间各对应像素的亮度差超过阈值，则把这些像素存到缓存区中，并以恒定的传输速率传输，而阈值以下的像素则不传送，在接收端用上一帧相应的像素代替。
条件次取样：条件补充与内插相结合，在时间轴采用次取样（二个取一），对于未取样的当前场的某点可以采用隔场的四邻点亮度的均值，作为改点亮度的预测值。
运动补偿：运动补偿是一种描述相邻帧(相邻在这里表示在编码关系上相邻，在播放顺序上两帧未必相邻)差别的方法，具体来说是描述前面一帧(相邻在这里表示在编码关系上的前面，在播放顺序上未必在当前帧前面)的每个小块怎样移动到当前帧中的某个位置去。
这种方法经常被视频压缩/视频编解码器用来减少视频序列中的空域冗余。
它也可以用来进行去交织(deinterlacing)的操作。
②、帧内预测编码在H.264中，当编码Intra图像时可用帧内预测。
对于每个4×4块（除了边缘块特别处置以外），每个像素都可用17个最接近的先前已编码的像素的不同加权和（有的权值可为0）来预测，即此像素所在块的左上角的17个像素。
显然，这种帧内预测不是在时间上，而是在空间域上进行的预测编码算法，可以除去相邻块之间的空间冗余度，取得更为有效的压缩。