主要内容
解碼(Decoding)是指受傳者将接受到的符号或代碼還原為信息的過程,與編碼過程相對應。解碼活動要受到受衆的社會地位和文化背景的影響,體現社會的多樣性,受衆的解碼還具有同向性、對抗性、妥協性三種形态。編碼和解碼的連通過程實質上就是簡單的傳播過程。如果說符号具或符号的表現層面是由編碼者決定的,那麼符号義或符号的内容層面則是由解碼者決定的。
在計算機網絡中,網絡通過通信網将計算機互聯以實現資源共享和數據傳輸的。當使用的通信網信号形式和傳輸設備的信号形式不一樣時,就必須進行信号形式的轉換。一般将在發送方進行的信号形式轉換稱為編碼,接收方進行的信号形式的轉換成為解碼。
算法
對不同的信号通常有着不同的解碼算法,日常生活中主要為DTMF信号與PDM信号。
DTMF(Double Tone Multi Frequency,雙音多頻)信令使用在按鍵式電話機上,因其提供更高的撥号速率,并具有很強的抗幹擾能力,從而迅速取代了傳統轉盤式電話機使用的撥号脈沖信令。
近年來,DTMF廣泛應用于交互式控制中,如語言菜單、語言郵件、來電顯示、電話銀行和ATM終端等,用戶可發送DTMF信号來選擇菜單進行操作。DTMF編碼器将數字按鍵信息轉換成雙音信号發送出去,解碼時對接收到的DTMF信号進行檢測,将其還原為數字鍵。
FFT
FFT(快速傅裡葉變換)是有限長序列離散傅裡葉變換(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,大大推動了數字信号處理技術的發展。解碼過程如下:
1.對接收到的DTMF信号做FFT,畫頻譜圖,從中找出代表各信号的頻率分量。FFT中要求序列長度N為2的E次幂(E為整數),所以N=28=256,由于頻譜分辨率F=fs/N≈31.25Hz<73Hz,因此可在頻譜圖中分辨出各頻率分量。DTMF信号的幅頻譜隻含兩根譜線,譜線橫坐标即該信号的兩個頻率分量點KL和KH。消除頻譜洩漏。由于DTMF信号是有限長的,相當于對無限長的信号加矩形窗,因此在頻譜圖中必然會出現頻譜洩漏現象,使信号能量散布到其他譜線位置。為此應選擇一适當阈值,将出現在這兩條譜線周圍的幅度較小的譜線消除。
2.将各DTMF信号還原為相應的數字鍵。
DFT
用FFT算法解碼,每幀信号要做N=256點FFT,而組成所有DTMF信号的頻率隻有8個,于是可以隻對每幀信号算8個最具有特征的特征點的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信号在8個特定的頻率上做DFT,畫幅頻譜圖,從中找出代表各信号的特征字。
2.将各DTMF信号還原為相應數字鍵。
頻域濾波
- 首先對信号分幀,考慮到頻譜洩露等截斷效應,用漢甯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。由于此時帶外頻譜已置零,信号帶寬減小,可直接将帶内頻譜進行拼接,做傅裡葉逆變換恢複時域波形,相當于抽取。最後除以漢甯窗系數,得到了解碼後的序列。在濾波中除去漢甯窗系數時,會放大序列兩端的絕對誤差。對長序列分段解碼時,需要采用重疊保留法,即分段時需要與前後少量重疊,解碼後丢棄前後重疊的部分,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。對不同頻率輸入信号,采用頻域濾波解碼算法計算出來的信噪比,在分段較小時,信噪比随着頻率的升高而下降。因為頻譜分析時産生頻譜洩露,在理想化濾波時被去除,導緻由此恢複出的帶内頻譜失真。并且頻率越高,洩露到帶外的越多,從而失真越大,信噪比下降。随着分段長度的增加,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,減少頻譜洩露到帶外而引起的信噪比下降
視頻解碼
視頻編解碼器,是指一個能夠對數字視頻進行壓縮或者解壓縮的程序或者設備。通常這種壓縮屬于有損數據壓縮。曆史上,視頻信号是以模拟形式存儲在磁帶上的。随着CompactDisc的出現并進入市場,音頻信号以數字化方式進行存儲,視頻信号也開始使用數字化格式,一些相關技術也開始随之發展起來。
一個複雜的平衡關系存在于以下因素之間: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、針對數據丢失和錯誤的魯棒性(Robustness)、編輯的方便性、随機訪問、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,視頻編解碼器的應用非常廣泛。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,在互聯網上。在線的視頻素材通常是使用很多種不同的解碼器進行壓縮的,為了能夠正确地浏覽這些素材,用戶需要下載并安裝編解碼器包--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随着DVD刻錄機的出現而越來越風行。由于商店中販賣的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。



















