μ-law(或Mu-Law)是由國際電話電報諮詢委員會頒布的用於脈碼調製的標準多媒體數位訊號編、解碼器（壓縮/解壓縮）運算法則。作為一種壓縮擴展的方法，μ-law可以改善信噪比率而不需要增添更多的數據。
基本介紹
- 中文名：μ律
- 外文名：μ-Law
背景及簡介,μ255 /15折線壓縮律,
背景及簡介
Mu-Law（μ律）由於希臘語中的字母 μ發音為myoo，因此Mu-Law這個術語是來源於μ-Law；另外，由於發音上的一致，該術語有時候被書寫為u-Law。目前，Mu-Law被美國和日本採用，而歐洲和其他地方則採用另外一種多媒體數位訊號編、解碼器（壓縮/解壓縮）運算法則，A-Law（A律）。
所謂量化就是把抽樣信號的幅度離散化的過程。根據量化過程中量化器的輸入與輸出的關係 ,可以有均勻量化和非均勻量化兩種方式。均勻量化時 ,由於對編碼範圍內小信號或大信號都採用等量化級進行量化 ,因此小信號的“信號與量化噪聲比”小 ,而大信號的“信號與量化噪聲比”大 ,這對小信號來說是不利的。為了提高小信號的信噪比 ,可以將量化級再細分些 ,這時大信號的信噪比也同樣提高 ,但這樣做的結果使數碼率也隨之提高 ,將要求用頻帶更寬的信道來傳輸。採用壓縮的量化特性是改善小信號信噪比的一種有效方法。它的基本思想是在均勻量化前先讓信號經過一次處理 ,對大信號進行壓縮而對小信號進行較大的放大。由於小信號的幅度得到較大的放大 ,從而使小信號的信噪比大為改善。這一處理過程通常簡稱為“壓縮量化” ,它是用壓縮器來完成的。壓縮量化的實質是“壓大補小” ,使小信號在整個動態範圍內的信噪比基本一致。在系統中與壓縮器對應的有擴張器 ,二者的特性恰好相反。目前常用的壓擴方法是對數型的 A律壓縮和 μ律壓縮 ,其中 μ律壓縮公式為
y=ln(1+μx)/ln(1+μ）
其中 x 為歸一化的量化器輸入 , y 為歸一化的量化器輸出。常數 μ愈大 ,則小信號的壓擴效益愈高 ,目前多採用 μ= 255。μ律壓縮特性曲線如圖 1所示。
圖1 μ律壓縮特性曲線μ255 /15折線壓縮律
μ律壓縮曲線是連續曲線。μ值不同 ,壓縮特性也不同。要設計電路來實現這樣的函式是相當複雜的;而且採用非線性量化法時 ,要用壓縮規律所規定的判定值直接和信號相比較 ,以確定信號所在量化級並直接作相應編碼 ,那是不容易的。為了使所需數字電路容易實現 ,就要求相鄰的判定值或量化間隔能成簡單的整數比 (通常為 2倍比 ) ,而這一要求用平滑和連續變化的非均勻量化律是不容易滿足的。但如果採用若干段折線組成的非均勻量化壓縮律就很容易實現。因此 ,就發展了用折線逼 近 μ律和 A律非均勻量化折線壓縮方式。
μ255 /15律折線壓縮方式是將μ律曲線分 16段做弦 ,當相鄰折線段的段距比值為 2時 ,可以很好地逼近 μ= 255的 μ律壓縮曲線的特性。實際上由於在原點兩側的第一條折線都通過原點 ,斜率相同而對稱 ,所以合成了一條折線 ,因而實際上總共只有 15條折線。因此 ,這種折線壓縮律就稱為 μ255 /15折線壓縮律 ,如圖 2所示。
圖2 μ255/15折線壓縮特性下表列出了μ255/15折線的分段坐標值和各段斜率。
