Cтраница 3
![]() |
Включение дополнительного кодера, осущест. [31] |
Ясно, что при малых е ( или, что то же самое, при больших М) оптимальное неравномерное квантование является технически простым методом кодирования со скоростью, весьма близкой к 6-энтропии. [32]
Для удобства построения технических средств применяют равномерную шкалу квантования, при которой шаг квантования sk i - Sk Ч - постоянная величина; неравномерное квантование пока не нашло применения в системах обработки данных, хотя при неравномерном распределении квантуемой величины х можно получить меньшую среднеквадратичную ошибку при том же числе интервалов по сравнению с равномерным квантованием. [33]
Одним из способов получения неравномерного квантования является использование устройства с неравномерным квантованием с характеристикой, показанной на рис. 2.19, а. Гораздо чаще неравномерное квантование реализуется следующим образом: вначале исходный сигнал деформируется с помощью устройства, имеющего логарифмическую характеристику сжатия, показанную на рис. 2.19, б, а потом используется устройство квантования с равномерным шагом. Для сигналов малой амплитуды характеристика сжатия имеет более крутой фронт, чем для сигналов большой амплитуды. [34]
В большинстве случаев применяется равномерное квантование по значению. В случае неравномерного квантования можно уменьшить число ступеней квантования, но его реализация связана с усложнением конструкции преобразователя. Поэтому неравномерное квантование применяется главным образом при малых отклонениях преобразуемой величины от Х, в пределах которых необходимо иметь повышенную точность преобразования, и для устранения нелинейности первичных преобразователей. [35]
Так, их применение становится необходимым при использовании неравномерного квантования в случаях, когда установление аналитической связи значения квантуемой величины с номером кванта, с которым оно соотносится, невозможно. [36]
В этом случае при заданной погрешности аппроксимации определяется степень приближающего много-адена, а интервалы квантования по времени предопределены узлами Чебышева. Неудобство аппаратурной реализации многочленов с узлами Чебышева связано с неравномерным квантованием по времени. [37]
Равномерное квантование составляло и составляет основу аналого-цифрового преобразования в подавляющем большинстве практических случаев. Однако по мере развития алгоритмического и технического обеспечения измерений интерес к неравномерному квантованию неуклонно возрастает. [38]
В большинстве случаев применяется равномерное квантование по значению. В случае неравномерного квантования можно уменьшить число ступеней квантования, но его реализация связана с усложнением конструкции преобразователя. Поэтому неравномерное квантование применяется главным образом при малых отклонениях преобразуемой величины от Х, в пределах которых необходимо иметь повышенную точность преобразования, и для устранения нелинейности первичных преобразователей. [39]
![]() |
Кривые зависимости искажение-скорость для гауссовского источника без памяти с дискретным временем. [40] |
Следовательно, при помощи энтропийного кодирования - ( кодирование Хаффмена) блоков выходных символов мы можем достичь минимальных искажений ( - 9 30 дБ) посредством 1 911 бит / символ вместо 2 бит / символ. Таблица 3.4.6 показывает значение энтропии при неравномерном квантовании. Зависимость R ( D) для этого случая также показана кривой на рис. 3.4.2 и обозначена как энтропийное кодирование. [41]
Предположим, что вектор х кодируется следующим образом. Сначала х преобразуется матрицей QT в вектор у, затем компоненты вектора у независимо квантуются с помощью некоторого метода квантования ( см. разд. Для определенности будем считать, что используется оптимальное неравномерное квантование. В результате квантования будет получен некоторый новый вектор УКВ ( Укв - - - У ( кв компонентами которого являются квантовые значения. Кодовое слово, соответствующее вектору х, представляет собой последовательность номеров квантованных значений. [42]
Функции квантования имеются в двух пакетах расширения MATLAB. В пакете Signal Processing содержатся функции uencode и udecode, осуществляющие равномерное ( буква и в именах функций означает uniform - равномерный) квантование и восстановление сигнала. Пакет Communications предоставляет в распоряжение пользователя более гибкую функцию неравномерного квантования quantiz, а также функцию lloyds, предназначенную для оптимизации параметров неравномерного квантования по тестовому набору данных. [43]
Как уже отмечалось в главе 3, квантованием называется процесс преобразования истинных значений отсчетов сигнала в двоичные числа, имеющие конечное число разрядов. Там же было введено понятие шума квантования. В данном разделе мы обсудим шум квантования несколько подробнее, а также рассмотрим идею неравномерного квантования. [44]
Функции квантования имеются в двух пакетах расширения MATLAB. В пакете Signal Processing содержатся функции uencode и udecode, осуществляющие равномерное ( буква и в именах функций означает uniform - равномерный) квантование и восстановление сигнала. Пакет Communications предоставляет в распоряжение пользователя более гибкую функцию неравномерного квантования quantiz, а также функцию lloyds, предназначенную для оптимизации параметров неравномерного квантования по тестовому набору данных. [45]