主要內容
解碼(Decoding)是指受傳者將接受到的符號或代碼還原為信息的過程,與
編碼過程相對應。解碼活動要受到客群的社會地位和文化背景的影響,體現社會的多樣性,客群的解碼還具有同向性、對抗性、妥協性三種形態。編碼和解碼的連通過程實質上就是簡單的傳播過程。如果說符號具或符號的表現層面是由
編碼者決定的,那么符號義或符號的內容層面則是由解碼者決定的。
在
計算機網路中,網路通過
通信網將計算機互聯以實現資源共享和數據傳輸的。當使用的通信網信號形式和傳輸設備的信號形式不一樣時,就必須進行信號形式的轉換。一般將在
傳送方進行的信號形式轉換稱為
編碼,接收方進行的信號形式的轉換成為解碼。
解碼算法
對不同的信號通常有著不同的解碼算法,日常生活中主要為
DTMF信號與
PDM信號。
DTMF(Double Tone Multi Frequency ,雙音多頻)信令使用在按鍵式電話機上,因其提供更高的撥號速率,並具有很強的抗干擾能力,從而迅速取代了傳統轉盤式電話機使用的撥號脈衝信令。 近年來,DTMF 廣泛套用於互動式控制中,如語言選單、語言郵件、來電顯示、電話銀行和 ATM 終端等,用戶可傳送 DTMF 信號來選擇選單進行操作。 DTMF 編碼器將數字按鍵信息轉換成雙音信號傳送出去,解碼時對接收到的 DTMF 信號進行檢測,將其還原為數字鍵。
FFT算法
FFT(快速
傅立葉變換)是有限長序列
離散傅立葉變換(DFT)的快速算法,其基本運算是蝶形算法,可使
DFT計算時間縮短1~2個數量級,大大推動了
數位訊號處理技術的發展。解碼過程如下:
1.對接收到的DTMF信號做FFT,畫
頻譜圖,從中找出代表各信號的
頻率分量。FFT中要求序列長度N為2的
E次冪(
E為整數),所以
N=28=256,由於頻譜解析度
F=
fs/
N≈31.25Hz<73Hz,因此可在頻譜圖中分辨出各頻率分量。
DTMF信號的幅
頻譜只含兩根譜線,譜線橫坐標即該信號的兩個頻率分量點
KL和
KH。消除頻譜泄漏。由於
DTMF信號是有限長的,相當於對無限長的信號加矩形窗,因此在頻譜圖中必然會出現頻譜泄漏現象,使信號能量散布到其他譜線位置。為此應選擇一適當閾值,將出現在這兩條譜線周圍的幅度較小的譜線消除。
DFT 算法
用
FFT算法解碼,每幀信號要做
N = 256 點FFT,而組成所有
DTMF 信號的頻率只有 8 個,於是可以只對每幀信號算 8 個最具有特徵的特徵點的
DFT,以避開 FFT中許多無意義的計算。
DFT 算法解碼過程如下:
1.對每幀 DTMF 信號在 8 個特定的頻率上做DFT,畫幅頻譜圖,從中找出代表各信號的特徵字。
2.將各 DTMF 信號還原為相應數字鍵。
頻域濾波算法
1.首先對信號分幀,考慮到
頻譜泄露等截斷效應,用
漢寧窗可得到更好的頻譜特性。然後根據序列加窗後的頻譜,從頻域上
濾波,即對帶外頻譜置零,得到輸入序列理想化低通濾波後的頻譜。
在濾波中除去
漢寧窗係數時, 會放大序列兩端的絕對誤差。 對長序列分段解碼時,需要採用重疊保留法,
即分段時需要與前後少量重疊, 解碼後丟棄前後重疊的部分, 保留中間絕對誤差小的部分作為解碼結果。此算法使用
DFT進行解碼,分段的大小對解碼效果也有重要的影響。對不同
頻率輸入信號,採用頻域
濾波解碼算法計算出來的信噪比,在分段較小時,
信噪比隨著頻率的升高而下降。因為頻譜分析時產生頻譜泄露,在理想化
濾波時被去除,導致由此恢復出的帶內頻譜失真。並且
頻率越高,泄露到帶外的越多,從而失真越大,
信噪比下降。 隨著分段長度的增加,
信噪比的損失逐漸減小。分段長度為 512×64,就可做到基本不損失
信噪比,這是因為較大的分段可獲得更細緻的
頻譜, 減少頻譜泄露到帶外而引起的
信噪比下降。
視頻解碼
視頻編解碼,是指一個能夠對數字視頻進行
壓縮或者解壓縮的程式或者設備。通常這種壓縮屬於有損數據壓縮。歷史上,視頻信號是以模擬形式存儲在
磁帶上的。隨著Compact Disc的出現並進入市場,音頻信號以數位化方式進行存儲,視頻信號也開始使用
數位化格式,一些相關技術也開始隨之發展起來。
一個複雜的平衡關係存在於以下因素之間:視頻的質量、用來表示視頻所需要的數據量(通常稱之為
碼率)、
編碼算法和
解碼算法的複雜度、針對數據丟失和錯誤的
魯棒性(Robustness)、編輯的方便性、隨機訪問、編碼算法設計的完美性、端到端的延時以及其它一些因素。
在日常生活中,視頻編解碼器的套用非常廣泛。例如在
DVD(MPEG-2)中,在
VCD(MPEG-1)中,在各種衛星和陸上
電視廣播系統中,在網際網路上。線上的視頻素材通常是使用很多種不同的解碼器進行壓縮的,為了能夠正確地瀏覽這些素材,用戶需要下載並安裝編解碼器包--一種為PC準備的編譯好的解碼組件。
由用戶自己來進行視頻的壓縮已經隨著DVD刻錄機的出現而越來越風行。由於商店中販賣的DVD通常容量比較大(雙層)而當前雙層
DVD刻錄機還不太普及,所以用戶有時候會對DVD的素材進行二次壓縮使其能夠在一張單面DVD上完整地存儲。