第一章 信源编码技术
信源编码1
信源编码概述
霍夫曼编码
游程编码
算术编码 通用编码
教学目的与要求
1. 深刻理解信源编码原理，明白为什么通 过编码能压缩代码长度。 2.学习信源编码基本概念，了解Shannon定 长码与变长码编码定理的内容和意义。 3.熟练掌握Huffman编码方法。(重点） 4.掌握游程编码、算术编码（难点）和字 典编码原理。
2.1 信源编码的目的、原理 和方法概述
计划学时：2.5学时 要求掌握的主要内容：
1.深刻理解信源编码原理和意义。 2.熟练掌握编码有关概念：等长码、变长码、唯 一可译性、码树、平均码长等。 3.Shannon编码定理----概率匹配原则。
重点难点：
重点----信源编码原理 难点----Shannon编码定理
( j = 1, 2, ……, r )，称为码元。
（4）码：所有码字的集合称为“码”。
（5）编码：全部 Si←→Wj 的映射关系称之为编码。
3．等长码与变长码 (Fixed-Length
Codes and Variable-length Codes) （1）等长码： 编码中要求所有码字长度都相同，这样 的编码叫等长码。 （2）变长码：
这些理论是信源编码的基础。
2.1.1 编码 (coding)
1. 编码的定义：
广义地说，编码是用符号(或数字)表达信息的一 种方案，是表达信息的符号组合方式。
现代通信与计算机技术中，为了更加高效、可靠、 安全地对信息进行传输、存储与利用，经常需要 把信息符号通过设定的数学关系，用另一套代码 来替换原来的代码，因而出现了各种类型的编码。 所以更确切地说，编码是不同表达形式信息代码 之间的变换。
量相互独立且近似等概出现，就会使单位符号信息 含量更多，代码就比原来更短。
信息论与编码民大04-信源编码概述
2010-5-11
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为什么要进行信源编码
信源的两个重要问题 信源输出的信息量计算问题; 信息量计算问题 信源输出的信息量计算问题; 如何更有效地表示信源输出的问题. 信源输出的问题 如何更有效地表示信源输出的问题. 为什么要进行信源编码 理论上只要有传送H 的手段, 理论上只要有传送 ∞的手段,就能把信源包含的信息全部发送 出去.但实际上确定H 非常困难,只好用实际信源熵H 来近似. 出去.但实际上确定 ∞非常困难,只好用实际信源熵 m来近似. 所以在传输手段上必然存在冗余, 而Hm>H∞,所以在传输手段上必然存在冗余,即造成一定的浪 这种浪费是由信源符号的相关性引起的. 费,这种浪费是由信源符号的相关性引起的. 信源编码正是通过减少或消除信源的冗余度来提高通信效率 正是通过减少或消除信源的冗余度来提高通信效率. 信源编码正是通过减少或消除信源的冗余度来提高通信效率.
2010-5-11
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熵压缩编码
熵压缩编码, 熵压缩编码,不可逆压缩 压缩超过一定限度, 压缩超过一定限度,必然带来失真 允许的失真越大, 允许的失真越大,压缩的比例越大 译码时能按一定的失真容许度恢复, 译码时能按一定的失真容许度恢复,保留尽可能多的信息 采用的技术: 采用的技术: 量化: 量化: 标量量化SQ (Scalar Quantization), 标量量化 , 矢量量化VQ (Vector Quantization) 矢量量化 变换编码( 变换编码(DCT, DFT, Wavelet等 ) , , 等 预测编码(线性预测码LPC-10, ADPCM ) 预测编码(线性预测码 , 人的感知特性( 人的感知特性(如:对人耳听不到或感知极不灵敏的声音分 量都不妨视为冗余 ) 其它
信源编码的基本原理及其应用讲课稿
信源编码的基本原理及其应用信源编码的基本原理及其应用课程名称通信原理Ⅱ专业通信工程班级 *******学号 ******学生姓名 *****论文成绩指导教师 ***********信源编码的基本原理及其应用信息论的理论定义是由当代伟大的数学家美国贝尔实验室杰出的科学家香农在他1948 年的著名论文《通信的数学理论》所定义的，它为信息论奠定了理论基础。
后来其他科学家，如哈特莱、维纳、朗格等人又对信息理论作出了更加深入的探讨。
使得信息论到现在形成了一套比较完整的理论体系。
信息通过信道传输到信宿的过程即为通信，通信中的基本问题是如何快速、准确地传送信息。
要做到既不失真又快速地通信，需要解决两个问题：一是不失真或允许一定的失真条件下，如何提高信息传输速度（如何用尽可能少的符号来传送信源信息）；二是在信道受到干扰的情况下，如何增加信号的抗干扰能力，同时又使得信息传输率最大（如何尽可能地提高信息传输的可靠性）。
这样就对信源的编码有了要求，如何通过对信源的编码来实现呢？通常对于一个数字通信系统而言，信源编码位于从信源到信宿的整个传输链路中的第一个环节，其基本目地就是压缩信源产生的冗余信息，降低传递这些不必要的信息的开销，从而提高整个传输链路的有效性。
在这个过程中，对冗余信息的界定和处理是信源编码的核心问题，那么首先需要对这些冗余信息的来源进行分析，接下来才能够根据这些冗余信息的不同特点设计和采取相应的压缩处理技术进行高效的信源编码。
简言之，信息的冗余来自两个主要的方面：首先是信源的相关性和记忆性。
这类降低信源相关性和记忆性编码的典型例子有预测编码、变换编码等；其次是信宿对信源失真具有一定的容忍程度。
这类编码的直接应用有很大一部分是在对模拟信源的量化上，或连续信源的限失真编码。
可以把信源编码看成是在有效性和传递性的信息完整性（质量）之间的一种折中有段。
信源编码的基本原理：信息论的创始人香农将信源输出的平均信息量定义为单消息（符号）离散信源的信息熵：香农称信源输出的一个符号所含的平均信息量为 为信源的信息熵。
通信原理——信源编码的技术95页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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通信电子中的信源编码技术
通信电子中的信源编码技术随着现代通讯技术的不断发展壮大，各种新兴的通信电子设备不断涌现，为人们的生产与生活带来了极大的便捷。
而其中一个不可或缺的部分就是信源编码技术。
信源编码技术是一种用来改变信息传输过程中数据的方式的技术。
简单来说，它是将输入的信号转换为数字或符号以便进行传输的技术。
信源编码技术在通信领域中被广泛使用，它可以有效地提高数据传输的质量和速度，并且可以改善通信的稳定性和可靠性。
在如今大数据传输的时代中，信源编码技术更是变得更加不可或缺了。
那么，信源编码技术的实现方式是怎样的呢？在信源编码过程中，最基本的是利用一些数学模型对信号进行建模。
在建模之后，我们便能够对数据进行存储和传输。
当然，在对信号进行传输时，需要注意一些实践中的问题。
比如，容易出现的噪声、信号丢失甚至是传输失败等情况，都需要进行处理。
为了更好地理解信源编码技术，我们需要深刻认识它的基本特征以及不同种类的信源编码技术的应用和优势。
首先，信源编码技术有很多种不同的形式。
其中相对常见的是熵编码和源编码。
熵编码是一种在信源压缩和数据通信中广泛使用的算法。
它能够通过对每个符号进行独立编码来提高数据的传输效率。
在实际的应用中，熵编码经常被用来对图像、视频、声音以及数据等信号进行压缩。
这种编码技术通常会进行统计分析，通过分析每种符号的出现概率，从而生成和选择最佳的编码序列。
其次，源编码是一种用于存储和传输数字数据的编码技术。
源编码技术能够将输入数据压缩到最小的位数以达到空间和时间的最优。
它是一种非常实用而重要的技术，被广泛应用于图像压缩、视频压缩以及音频压缩领域。
不管是哪种形式的信源编码技术，它们都有一个基本特征，就是压缩数据以达到更高效、快速的传输的效果。
这种特征不仅能够提高数据传输的效率，还能够降低传输中出错的风险，从而提升数据传输的可靠性。
信源编码技术在现代通信领域中的应用前景极为广阔，相信在未来它将会越来越得到重视和发展。
联合信源信道编码的原理及其在无线通信中的应用
联合信源信道编码的原理及其在无线通信中的应用文章标题：深度解析联合信源信道编码的原理及其在无线通信中的应用在无线通信中，联合信源信道编码是一个重要的概念，它涉及到信源编码和信道编码的结合，能够有效提高通信系统的可靠性和效率。
本文将从信源编码和信道编码的原理入手，深入探讨联合信源信道编码在无线通信中的应用，并对其进行全面评估和分析。
一、信源编码的原理及应用1. 信源编码简介信源编码是将来自信源的信息进行编码压缩，以便在传输过程中占用更少的带宽或传输资源。
常见的信源编码算法包括霍夫曼编码、算术编码等。
2. 信源编码在无线通信中的应用信源编码可以大大减少数据传输的冗余度，提高数据传输的效率，尤其在无线通信中，由于带宽和传输资源的有限性，信源编码显得尤为重要。
二、信道编码的原理及应用1. 信道编码简介信道编码是为了提高数据传输的可靠性，通过在数据中添加冗余信息，增加数据的容错性。
常见的信道编码技术包括海明码、卷积码等。
2. 信道编码在无线通信中的应用在无线通信中，信道往往会受到多径衰落、多径干扰等影响，信道编码可以减小误码率，提高通信的可靠性。
三、联合信源信道编码的原理及应用1. 联合信源信道编码的概念联合信源信道编码是信源编码和信道编码的结合，通过联合设计信源和信道编码方案，提高信号的压缩率和传输可靠性。
其核心是在保证压缩率的增强信道编码的纠错能力。
2. 联合信源信道编码在无线通信中的应用在无线通信中，联合信源信道编码可以有效降低误码率，提高信号的传输质量，尤其在高速移动通信或弱信号覆盖的情况下具有明显的优势。
四、个人观点和结论根据对联合信源信道编码原理及应用的深入研究和分析，我认为在无线通信中采用联合信源信道编码能够有效提高通信系统的可靠性和效率，特别是在面对复杂的通信环境时能够更好地应对各种干扰和噪音。
但同时也需要考虑编解码复杂度和性能损耗，需要根据具体的通信场景进行灵活选择。
通过本文的全面介绍和分析，相信读者对联合信源信道编码的原理和应用有了更深入的了解，能够在实际的无线通信系统设计和优化中发挥重要作用。
信源编码与信道编码课件
常见的熵编码算法包括哈夫曼编码和算术编码等。
算术编码原理
算术编码是一种基于概率的压缩方法，它将输入数据映射到一个实数范 围内，通过降低该实数范围来达到压缩数据的目的。
信道编码
广泛应用于通信和数据传输领域，如移动通信、卫星通信、光纤通信等。
性能指标的对比
信源编码
压缩比、解码时间、重建数据的失真程度等是其主要性能指标。
信道编码
误码率、抗干扰能力、频谱效率等是其主要性能指标。
06
信源与信道编码的未来发展
信编码的未来发展
视频编码
随着超高清视频和虚拟现实技术的普及，信源编码将更加注重视 频压缩效率，以适应更高的分辨率和帧率。
目的
提高信息传输效率和存储 空间利用率。
方法
通过去除冗余信息、减少 表示信息的比特数等方式 实现。
信源编码的分类
无损压缩
能够完全恢复原始数据的压缩方 法。
有损压缩
无法完全恢复原始数据的压缩方 法，一般用于图像、音频和视频 等多媒体数据的压缩。
信源编码的应用场景
文件压缩
用于减小文件大小，便 于存储和传输。
视频会议
对视频和音频信号进行 压缩，以减小传输带宽
和存储空间。
数字电视
对图像和声音信号进行 压缩，以减小传输带宽
和存储空间。
无线通信
对语音和数据信号进行 压缩，以减小传输带宽
和存储空间。
02
信源编码原理
熵编码原理
熵编码是一种无损数据压缩方法，它利用了数据中存在的冗余和概率分布特性，通 过编码技术去除冗余，达到压缩数据的目的。
信源编码
信源编码技术为什么要进行信源编码通信系统就是将产生的信息传输到目的地。
信源有各种不同的形式，如广播的信源是语音或音乐，电视的信源是活动图像，这些信源的输出都是模拟信号，称为模拟信源。
计算机和存储器件（磁盘或光盘）输出的是离散信号，称为数字信源。
在数字系统中传输的都是数字信息，不论是模拟信源还是离散信源其输出都必须转化为可以传输的数字信息，这种转化通常是由信源编码器来完成的。
信源编码在移动通信中也称语音编码。
Ø信源编码的作用是用信道能传输的符号来表示信源发出的信息，在不失真或一定失真的条件下用尽可能少的符号传送信源消息，提高信息传输率。
信源编码（如语音）对数字传输非常重要，而且对无线通信来说显得尤其重要。
Ø随着数字电话和数据通信容量日益增长的迫切要求，而又不希望明显降低传送话音信号的质量，除了提高通信带宽之外，对话音信号进行压缩是提高通信容量的重要措施。
Ø在移动通信中，稀少而又昂贵的无线信道更一定要和必须要对传输的各种信号源进行压缩，以提高通信容量。
模拟信源（语音）编码的种类波形编码、参量编码、混合编码一般来说，波形编码器的话音质量高，但数据率也很高；参量编码器的数据率很低，产生的合成话音的音质有待提高；混合编码器同时使用参量编译码技术和波形编译码技术，数据率和音质介于它们之间。
（1）波形编码波形编码比较简单，编码前采样定理对模拟语音信号进行量化，然后进行幅度量化，再进行二进制编码。
解码器作数／模变换后再由低通滤波器恢复出现原始的模拟语音波形，这就是最简单的脉冲编码调制（PCM），也称为线性PCM。
可以通过非线性量化，前后样值的差分、自适应预测等方法实现数据压缩。
波形编码的目标是让解码器恢复出的模拟信号在波形上尽量与编码前原始波形相一致，也即失真要最小。
波形编码的方法简单，数码率较高，在64kbit/s至32kbit/s之间音质优良，当数码率低于32kbit/s的时候音质明显降低，16 kbit/s时音质非常差。
第一章无损信源编码
游程编码（6）
3.实现问题： 两种游程分别编赫夫曼码，两个码表。 符号集中有无限个元，必须截止。 令 Ｎ=2n, l=1,2…2n-1 各给一个码字。 l＞2n-1,用一个码字C， 2n→Ｃ00..0 (n个0), 2n+1→C00..1
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游程编码（7）
2n+1-1→C11..1, 2n+1→C00..0C00..0 2n+1+1→C00..0C00..1……… 0游程的n可与1游程的n不同，0游程的C 不但要与本码表的码字异前置，还要与1 游程的码表异前置。才能分辨C00..0C是 0游程长度为2n，后面的C是1游程，还是 0游程长度大于2n+1-1。
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赫夫曼编码(9)
k=3, l=1.3, =1.95/(1.3log3)=94.6% k=4, l=1.1, =1.95/(1.1log4)=88.6% k=5, l=1, =1.95/log5=84%
为了提高效率，需有m>>k, m=2时， 能用并元来扩大m，S个符号并成一个 使m=2S。 例：独立二元序列 p0=0.7, H=0.881, S=3
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赫夫曼编码(12)
l=1.53/3=0.51<0.909 =48.3% 平均码长更小， 但效率下降，说明相关 性未完全解除。 4.缺点和措施 两大问题： a.变速输出和恒速传输的矛盾，必须用 存储器来调整。存储量的估计：
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赫夫曼编码(13）
若信源每秒输出S个符号，符号的平均码 长为L比特，信道传输速率为R比特每秒， 且R=SL,则T内的必特数为 x=∑ls, Ex=SLT=RT, 令 y=(x-Ex)/, 2是ls的方差，T大时，y 是标准正态变量，设存储器容量为2A, 开始为半满，则取空和溢出的概率是 (-A)=p(y>A)=p(y<-A)
《信源编码》课件
= 31
则有
∞
=
=−∞
∞
− = 31
=−∞
′ − 31
例题12-5
∞
= 31
′ − 31
=−∞
（3）接收网络的传输函数2()应设计为
1
2 = 1
0
此时能由()不失真地恢复 。
∞
=
=−∞
∞
− = 5
=−∞
− 5
例题12-4
其频谱图为
例题12-5
【例题12-5】已知某信号 的频谱 如题图（a）所示，将它通过传输函数为1()的滤波器（见题
图（b））后再进行理想抽样。
（1）抽样速率应为多少？
（2）若抽样速率 = 31，试画出已抽样信号()的频谱。
（3）接收网络的传输函数2()应如何设计，才能由()不失真地恢复 ？
例题12-5
解：（1） 通过1 变为 ′ ， ′ 与()相乘，所以采样的对象是 ′ 。欲求采样速率，首
先须求得 ′ 的最高频率。
可见， 通过1()后的最高频率仍为1，故抽样频率为 ≥ 21。
1
= 400时
∞
= 400
其频谱图为
=−∞
− 400
例题12-4
【例题12-4】对基带信号 = 2000 + 24000进行理想抽样，为了在接收端能不失真地从已
抽样信号()中恢复 。
（1）抽样间隔应如何பைடு நூலகம்择？
（2）若抽样间隔取为0.2，试画出已抽样信号的频谱图。
0.25
通信系统中的信源编码技术研究
通信系统中的信源编码技术研究第一章：引言通信系统中的信源编码技术是实现信息传输和数据存储的重要组成部分。
随着通信技术的不断发展和应用场景的扩大，信源编码技术的研究日益受到关注。
本章将介绍信源编码技术的背景和意义，并概述本文的结构。
第二章：信源编码技术概述信源编码技术指的是将待传输的信息源进行编码并压缩，以便减少传输或存储的数据量。
传统的信源编码技术主要包括无损编码和有损编码两种类型。
2.1 无损编码无损编码是一种不会丢失原始信息的编码方法。
常用的无损编码技术有霍夫曼编码、算术编码和字典编码等。
霍夫曼编码通过构建变长编码表来实现数据的压缩，使得出现频率高的数据可以用较短的编码表示，出现频率低的数据可以用较长的编码表示。
算术编码则将整个输入序列编码成一个小数，其中小数的小数点位置表示了输入序列的范围。
字典编码则利用预先构建的字典将输入序列进行编码。
2.2 有损编码有损编码是一种在尽量保留内容关键信息的前提下，对信息进行压缩以减少数据量的编码方法。
常用的有损编码技术有差分编码、变换编码和预测编码等。
差分编码通过将当前样本与上一样本之间的差值进行编码，以减少样本值的动态范围。
变换编码则通过将信号变换到一个新的表示空间来减少冗余。
预测编码则利用前面已编码的样本来对当前样本进行预测，并将预测误差进行编码传输。
第三章：信源编码技术的应用信源编码技术在通信系统中有着广泛的应用。
本章将从语音编码、图像编码和视频编码等方面介绍信源编码技术的具体应用。
3.1 语音编码语音编码是在语音通信系统中对语音信号进行编码和解码的过程。
常用的语音编码技术有线性预测编码、自适应差分编码和矩阵编码等。
线性预测编码通过对语音信号进行预测，并将预测残差进行编码。
自适应差分编码则通过对语音信号进行采样和差分编码。
矩阵编码则将语音信号进行矩阵变换，并对变换后的信号进行编码。
3.2 图像编码图像编码主要是对图像信号进行压缩和编码，以减少数据量。
信息论基础——信源编码
有一个一次输出一个符号的信源X (a1, a2, a3, a4 ) : 若要用BSC信道来传输这个信源的信息， BSC信道只能传输0和1，而这个信源有4个符号，那么必须编码。 显然0，1不可能表示4个符号。因此我们用BSC信道两个 符号来表示一个信源输入。令： 信息 对应码字
a1 00
a2 01 ,这个被称为码表，其右边码字的集合称为码集
每个码字对应的是L长度的信源符号序列。 因此平均每传输一个信源符号a,使用的信息率为R KL log m
L 这个R被称为编码所能携带的最大信息率。
无失真定长信源编码的目的：找一种编码使得KL log m 最小， L
且满足不失真。
定长唯一可译码存在的充要条件是克劳夫特不等式：
n
m－Ki 1，在这儿，所有Ki相等且 KL，n nL
充分性：码树中路径足够，自然一定能编出唯一可译码。
唯一可译码的代价很高：
编码可以携带的最大熵要大于信源最大可能熵。
很自然的联想：如果编码携带的最大熵小于信源最大可能熵
但是大于等于信源熵时是什么情况呢？数学上就是：
log mKL
H(X)
log mKL
LHL (X )
KL L
log m
HL(X )
H ( X )是H L ( X )扩展L次后的大信源。
奇异码必然非唯一可译，非唯一可译必然非即时（非即时未必非唯一可译）
逆否就是即时必然唯一可译， 能判定是否完整当然唯一可译
即时码的另一种数学描述：码树
码树从一个点(树根)开始分裂成多个点(节点)，末端节点对应于输入信息， 输入信息对应编码就是从树根开始沿最短路径到对应节点所有经过的 (节点/树枝)码字顺序排列。码的长度就等于节数。
信源编码技术
信源编码技术
信源编码技术是一种将源信号进行压缩表示的技术。
它的主要目的是通过减少表示信号所需的比特数量来节省传输或存储空间。
信源编码技术可以分为两大类：有损编码和无损编码。
有损编码是指在信号压缩过程中会丢失一定的信息，但这些信息对于人类感知系统来说并不重要。
这种编码方法能够显著减少信号的大小，适用于音频、视频等多媒体信号的压缩。
无损编码是指在信号压缩过程中不会丢失任何信息。
这种编码方法可以完全恢复原始信号，适用于要求高精度的数据传输和存储，如文本文件和图像等。
常见的信源编码技术包括：
1. 霍夫曼编码：根据信源中各符号出现的概率，为每个符号分配一个可变长度的编码，以便高频率的符号使用较短的编码，低频率的符号使用较长的编码。
2. 道格拉斯-普克算法：将图像中的连续区域划分为不同的矩
形块，通过对每个块的位置和内容进行编码来压缩图像。
3. 简单轮廓编码（RLE）：对连续重复出现的符号或模式进行计数，然后用一个计数符号和其重复出现的符号或模式来表示。
4. 差分编码：将连续的信号样本之间的差异进行编码，以减少表示样本所需的比特数。
5. 预测编码：基于信号中的统计特性对下一个样本进行预测，并将预测误差进行编码。
信源编码技术在数据传输和存储中起着重要的作用，可以通过减少数据的大小来提高效率，并在保持良好质量的同时节省传输带宽和存储空间。
信源编码1
即时码的构造－树图法
对于m进制树图，有树根、树枝和节点。 树图最顶部的节点称为树根； 每一个分支称为树枝； 树枝的尽头称为节点，每个节点生出的树枝数目
等于码符号数m； 从树根到终端节点各树枝代表的码符号顺次连接，
就得到了编码码字。
20
m＝2的二进制树图
A
0
1
0
1
1
0
0
1
0
10 1
0
1
10 001 00 00
x4
p(x4)
11 111 11 10
9
定长码和变长码
根据码长，可分为两类： 定长码：
码中所有码字的长度都相同， 如上表中的码1
变长码：
码字长短不一，即码符号个数不同， 如上表中的码2
10
L次扩展码
设 得 Wxi,i有到i的=信代集1,源码合2,集组，…合C码,n＝X字一＝[WW一[xii对,,iii,==应i=11的1,,22,。2,,……,…,,nn,n]是，]和经代原信码始源组信编C源是码符码后号字， L次无记忆扩展信源概念引伸就可以得到L次扩展码。 信源X的L次扩展信源为XL＝[αj，j＝1,2,…nL ]。
hx0811096??510???123144xxxp???????????????2272003404741310ihxhxxdixxl???????????????由得37引入变长编码?定长编码在理论上可以达到很高的编码效率但是从上例中可以看到在编码效率错误概率要求较高的情况下扩展次数l需要非常大这在实际工程中是无法实现的
L
则当L足够大时，必可使译码差错小于δ。
反之，若 K log m X 2
L
则当L足够大时，译码错误概率趋于1。
信源编码
信源编码的原理、方法、优缺点及应用信源编码就是从信源产生的信号到码符号的一种映射，它把信源输出的符号变换成码元序列。
信源编码主要是利用信源的统计特性，解决信源的相关性，去掉信源冗余信息，从而达到压缩信源输出的信息率，提高系统有效性的目的。
冗余信息是指信源产生信息所用数据位数与消息中包含的实际信息数据位的数目差值。
解决信源的相关性本质就是降低信源中的冗余，常用消除信源相关性的方法：“合并法”和“预测法”。
如果信源的符号序列中，只在相邻的少数几个符号之间有相关性，而相距较远的符号之间的相关性可以忽略不计，那么，这种信源称为弱记忆信源。
在这种情况下，可以把具有较强相关性的邻近几个符号看成一个大符号。
于是，这些大符号之间的相关性就变得很小了。
实际上就是把原来的基本信源空间变换成了多重空间。
多重空间的重数越高，这种大符号之间的相关性越小，最终可以获得相互独立的情况。
这种方法称为合并法。
如果信源的符号序列之间存在较强的相关性联系，以至根据其中一部分符号能够以一定的准确性推测出其余的符号，这种信源就称为强记忆信源。
在传递这样的信息时，那些可以被精确推断出来的符号就不必传送，从而可以节省时间，提高传输的效率。
但是，大多数情况下，完全可以精确推断出来的情况是极少的，只能根据信源的统计相关性作近似的预测，这就是预测法。
信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩：作用之二是将信源的模拟信号转化成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。
最原始的信源编码就是莫尔斯电码，另外还有电报码都是信源编码，它们主要用于传输电报信息。
但现代通信应用中常见的信源编码方式有：香农编码、费诺编码、Huffman 编码、算术编码、L-Z编码等，另外还有一些有损的编码方式。
信源编码的目标就是使信源减少冗余，更加有效、经济地传输，最常见的应用形式就是压缩。
另外，在数字电视领域，信源编码包括通用的MPEG—2编码和H.264（MPEG—Part10 AVC）编码等。
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第一章信源编码技术
实验一抽样定理实验
一、实验目的
1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、理解低通采样定理的原理。
4、理解实际的抽样系统。
5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、理解带通采样定理的原理。
二、实验器材
1、主控&信号源、3号模块各一块
2、双踪示波器一台
3、连接线若干
三、实验原理
1、实验原理框图
图1-1 抽样定理实验框图
2、实验框图说明
抽样信号由抽样电路产生。
将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。
这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器）或FPGA数字滤波器（有FIR、IIR两种）。
反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。
要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。
在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤
实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证
概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。
调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。
3、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。
抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。
4、实验操作及波形观测。
（1）观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器分别观测MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。
（2）观测并记录平顶抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“平顶抽样”档位，用示波器分别观测MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。
（3）观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器观测MUSIC主控&信号源和LPF-OUT3# ，以100Hz的步进减小A-OUT主控&信号源的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。
（4）用频谱的角度验证抽样定理（选做）：用示波器频谱功能观测并记录被抽样信号MUSIC和抽样输出频谱。
以100Hz的步进减小抽样脉冲的频率，观测抽样输出以及恢复信号的频谱。
（注意：示波器需要用250kSa/s采样率（即每秒采样点为250K），FFT缩放调节为×10）。