编码原理第七讲
图像压缩编码方法
图像压缩编码方法综述 概述： 近年来, 随着数字化信息时代的到来和多媒体计算机技术的发展, 使得人 们所面对的各种数据量剧增, 数据压缩技术的研究受到人们越来越多的重视。 图像压缩编码就是在满足一定保真度和图像质量的前提下，对图像数据进行变换、编码和压缩，去除多余的数据以减少表示数字图像时需要的数据量，便于 图像的存储和传输。即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码。 图像压缩编码原理： 图像数据的压缩机理来自两个方面:一是利用图像中存在大量冗余度可供压缩；二是利用人眼的视觉特性。 图像数据的冗余度又可以分为空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余 和视觉冗余几个方面。 空间冗余：在一幅图像中规则的物体和规则的背景具有很强的相关性。 时间冗余：电视图像序列中相邻两幅图像之间有较大的相关性。 结构冗余和知识冗余：图像从大面积上看常存在有纹理结构，称之为结构 冗余。 视觉冗余：人眼的视觉系统对于图像的感知是非均匀和非线性的，对图像 的变化并不都能察觉出来。 人眼的视觉特性： 亮度辨别阈值：当景物的亮度在背景亮度基础上增加很少时，人眼是辨别 不出的，只有当亮度增加到某一数值时，人眼才能感觉其亮度有变化。人眼刚 刚能察觉的亮度变化值称为亮度辨别阈值。 视觉阈值：视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被察觉的门限值，低于它就 察觉不出来，高于它才看得出来，这是一个统计值。 空间分辨力：空间分辨力是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力，视觉对于不同图像内容的分辨力不同。 掩盖效应：“掩盖效应”是指人眼对图像中量化误差的敏感程度，与图像 信号变化的剧烈程度有关。 图像压缩编码的分类： 根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为: 无损压缩：又称为可逆编码(Reversible Coding)，解压缩时可完全回复原始数据而不引起任何失真； 有损压缩：又称不可逆压缩(Non-Reversible Coding)，不能完全恢复原始数据，一定的失真换来可观的压缩比。 根据编码原理可以将图像编码分为: 熵编码：熵编码是编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码。熵编码基
点阵LED显示原理与点阵汉字库的编码和从标准字库中提取汉字编码的方法
点阵LED显示原理与点阵汉字库的编码和从标准字库中提取汉字编码的方法。2009年06月03日下午 04:27 一.实验要求 编程实现中英文字符的显示。 二.实验目的 1.了解LED点阵显示的基本原理和实现方法。 2.掌握 三.实验电路及连线 点阵显示模块WTD3088的（红色）列输入线接至内部LED的阴极端，行输入线接至内部LED的阳极端（若阳极端输入为高电平，阴极端输入低电平，则该LED 点亮）。发光点的分布如图22-0所示。
Fig 22-0 WTD3088 LED分布 如图22-1示，本实验模块使用74LS374来控制列输入线的电平值。将74LS374的某输出置0，则对应的LED阴极端被置低。如图22-2示，本实验模块使用 74LS273来控制行输入线，并通过9013提供电流驱动。将74LS273的某输出置1，则对应的LED阳极端被置高。每次系统重新开启或总清后，74LS273输出为全0，LED显示被关闭。 通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。 Fig 22-1 LED模块及列扫描电路
Fig 22-2 行扫描电路 Fig 22-3地址译码电路
本实验模块使用4块WTD3088组成16×16点阵，以满足汉字显示的要求。为了方便的控制四个单元，使用了一片74LS139译码，产生四个地址片选信号：CLKR1= CSLED，CLKR2= CSLED+1，用于行控制的两片74LS273；CLKC1= CSLED+2，CLKC2= CSLED+3，用于列控制的两片74LS374。 实验接线:按示例程序，模块的CSLED接51/96地址的8000H。 四.实验说明 使用高亮度LED发光管构成点阵，通过编程控制可以显示中英文字符、图形及视频动态图形。LED显示以其组构方式灵活、亮度高、技术成熟、成本低廉等特点在证券、运动场馆及各种室内/外显示场合得到广泛的应用。 所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库（如ASC16、HZ16）中提取。后者需要正确掌握字库的编码方法和字符定位的计算。 实验盘片中“字符转换”子目录下提供的,可方便的将单个字符的码表从标准字库Asc16,Hzk16中提取出来。具体使用方法是运行上述可执行程序，根据提示输入所需字符（如是汉字还需要先启动dos下的汉字环境，如ucdos，pdos95等）。程序将该字符的码表提取出来，存放在该字符ASC或区位码为文件名称的.dat 文件中。用户只需将该文件中内容拷贝、粘贴到自己的程序中即可。但需要注意字节排列顺序、字节中每一位与具体显示点的一一对应关系，必要时还要对码表
jpeg编码原理
一、JPEG算法概要 JPEG（Joint Photographic Experts Group）是一个由ISO和IEC两个组织机构联合组成的一个专家组，负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准，这个专家组开发的算法称为JPEG算法，并且成为国际上通用的标准，因此又称为JPEG标准。JPEG是一个适用范围很广的静态图像数据压缩标准，既可用于灰度图像又可用于彩色图像。 JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法，一种是采用以离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）为基础的有损压缩算法，另一种是采用以预测技术为基础的无损压缩算法。使用有损压缩算法时，在压缩比为25:1的情况下，压缩后还原得到的图像与原始图像相比较，非图像专家难于找出它们之间的区别，因此得到了广泛的应用。例如，在VCD 和DVD-Video电视图像压缩技术中，就使用JPEG的有损压缩算法来取消空间方向上的冗余数据。为了在保证图像质量的前提下进一步提高压缩比，近年来JPEG专家组正在制定JPEG2000标准，这个标准中将采用小波变换（Wavelet）算法。 JPEG压缩是有损压缩，它利用了人的视角系统的特性，使用量化和无损压缩编码相结合来去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息。 压缩编码大致分成三个步骤： 1、使用正向离散余弦变换（Forward Discrete Cosine Transform，FDCT）把空间域表示的图变换成频率域表示的图。 2、使用加权函数对DCT系数进行量化，这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 3、使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。 译码或者叫做解压缩的过程与压缩编码过程正好相反。 JPEG算法与彩色空间无关，因此“RGB到YUV变换”和“YUV到RGB变换”不包含在
汉字编码原理
1、汉字编码原理 到底怎么办到随机生成汉字的呢？汉字从哪里来的呢？是不是有个后台数据表，其中存放了所需要的所有汉字，使用程序随机取出几个汉字组合就行了呢？使用后台数据库先将所有汉字存起来使用时随机取出，这也是一种办法，但是中文汉字有这么多，怎么来制作呢？其实可以不使用任何后台数据库，使用程序就能做到这一切。要知道如何生成汉字，就得先了解中文汉字的编码原理。 1980年，为了使每一个汉字有一个全国统一的代码，我国颁布了第一个汉字编码的国家标准： GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集》基本集，简称GB2312，这个字符集是我国中文信息处理技术的发展基础，也是国内所有汉字系统的统一标准。到了后来又公布了国家标准GB18030-2000《信息交换用汉字编码字符集基本集的扩充》，简称GB18030，编程时如果涉及到编码和本地化的朋友应该对GB18030很熟悉。这是是我国继GB2312-1980和GB13000-1993之后最重要的汉字编码标准，同时也是未来我国计算机系统必须遵循的基础性标准之一。 目前在中文WINDOWS操作系统中，.Net编程中默认的的代码页就是GB18030简体中文。但是事实上如果生成中文汉字验证码只须要使用GB2312字符集就已经足够了。字符集中除了我们平时大家都认识的汉字外，也包含了很多我们不认识平时也很少见到的汉字。如果生成中文汉字验证码中有很多我们不认识的汉字让我们输入，对于使用拼音输入法的朋友来说可不是好事，五笔使用者还能勉强根据汉字的长相打出来，呵呵！所以对于GB2312字符集中的汉字我们也不是全都要用。 中文汉字字符可以使用区位码来表示，见 汉字区位码表 https://www.wendangku.net/doc/d67855016.html,/resource/gb2312tbl. htm 汉字区位码代码表 https://www.wendangku.net/doc/d67855016.html,/resource/gb2312tbm.htm 如果链接不上可以搜一下汉字区码表. 其实这两个表是同一回事，只不过一个使用十六进制分区表示，一个使用区位所在的数字位置表示。例如“好”字的十六进制区位码是ba c3，前两位是区域，后两位代表位置，ba处在第26区，“好”处在此区汉字的第35位也就是c3位置，所以数字代码就是2635。这就是GB2312汉字区位原理。根据《汉字区位码表》我们可以发现第15区也就是AF区以前都没有汉字，只有少量符号，汉字都从第16区B0开始，这就是为什么GB2312字符集都是从16区开始的。 2、.Net程序处理汉字编码原理分析 在.Net中可以使用System.Text来处理所有语言的编码。在System.Text命名空间中包含众多编码的类，可供进行操作及转换。其中的Encoding类就是重点处理汉字编码的类。通过在.Net文档中查询Encoding类的方法我们可以发现所有和文字编码有关的都是字节数组，其中有两个很好用的方法： Encoding.GetBytes ()方法将指定的 String 或字符数组的全部或部分内容编码为字节数组 Encoding.GetString ()方法将指定字节数组解码为字符串。
国标(GB2312-80)汉字编码对照表
汉字编码简明对照表 说明： 1、下列汉字取自国标(GB 2312-80)中的分级与排列内容；包含所有的第一级汉字和第二级汉字中的常用部分。 2、第一级汉字（16—55区的汉字）以拼音字母为序进行排列，同音字以笔形顺序横、竖、撇、捺、折为序，起笔相同的按第二笔，依次类推；第二级汉字（56-87区的汉字）按部首为序进行排列。 3、对于多音字，仅在表中出现一次。如：柏，音(bai，bo)，表中仅出现在“bai”中。 4、汉字区位码用阿拉伯数字表示，每个汉字对应4个数字。 5、本汉字代码表摘自《字符集和信息编码国家标准汇编》，(中国标准出版社，1998年编)。 ａ 啊 1601 阿 1602 吖 6325 嗄 6436 腌 7571 锕 7925 ａｉ 埃 1603 挨 1604 哎 1605 唉 1606 哀 1607 皑 1608 癌 1609 蔼 1610 矮 1611 艾 1612 碍 1613 爱 1614 隘 1615 捱 6263 嗳 6440 嗌 6441 嫒 7040 瑷 7208 暧 7451 砹 7733 锿 7945 霭 8616 ａｎ 鞍 1616 氨 1617 安 1618 俺 1619 按 1620 暗 1621 岸 1622 胺 1623 案 1624 谙 5847 埯 5991 揞 6278 犴 6577 庵 6654 桉 7281 铵 7907 鹌 8038 黯 8786 ａｎｇ 肮 1625 昂 1626 盎 1627 ａｏ
凹 1628 敖 1629 熬 1630 翱 1631 袄 1632 傲 1633 奥 1634 懊 1635 澳 1636 坳 5974 拗 6254 嗷 6427 岙 6514 廒 6658 遨 6959 媪 7033 骜 7081 獒 7365 聱 8190 螯 8292 鏊 8643 鳌 8701 鏖 8773 ｂａ 芭 1637 捌 1638 扒 1639 叭 1640 吧 1641 笆 1642 八 1643 疤 1644 巴 1645 拔 1646 跋 1647 靶 1648 把 1649 耙 1650 坝 1651 霸 1652 罢 1653 爸 1654 茇 6056 菝 6135 岜 6517 灞 6917 钯 7857 粑 8446 鲅 8649 魃 8741 ｂａｉ 白 1655 柏 1656 百 1657 摆 1658 佰 1659 败 1660 拜 1661 稗 1662 捭 6267 呗 6334 掰 7494 ｂａｎ 斑 1663 班 1664 搬 1665 扳 1666 般 1667 颁 1668 板 1669 版 1670 扮 1671 拌 1672 伴 1673 瓣 1674 半 1675 办 1676 绊 1677 阪 5870 坂 5964 钣 7851 瘢 8103 癍 8113 舨 8418 ｂａｎｇ 邦 1678 帮 1679 梆 1680 榜 1681 膀 1682 绑 1683 棒 1684 磅 1685 蚌 1686 镑 1687 傍 1688 谤 1689 蒡 6182 浜 6826 ｂａｏ 苞 1690 胞 1691 包 1692 褒 1693 剥 1694 薄 1701 雹 1702 保 1703 堡 1704 饱 1705 宝 1706 抱 1707 报 1708 暴 1709 豹 1710 鲍 1711 爆 1712 葆 6165 孢 7063 煲 7650 鸨 8017 褓 8157 趵 8532 龅 8621 ｂｅｉ 杯 1713 碑 1714 悲 1715 卑 1716 北 1717 辈 1718 背 1719 贝 1720 钡 1721 倍 1722 狈 1723 备 1724 惫 1725 焙 1726 被 1727 孛 5635 陂 5873 邶 5893 蓓 6177 悖 6703 碚 7753 鹎 8039 褙 8156 鐾 8645 鞴 8725 ｂｅｎ 奔 1728 苯 1729 本 1730 笨 1731 畚 5946 坌 5948 贲 7458 锛 7928 ｂｅｎｇ 崩 1732 绷 1733 甭 1734 泵 1735 蹦 1736 迸 1737 嘣 6452 甏 7420 ｂｉ
实现码的编解码过程
通信工程专业《通信系统课程设计》研究报告 Matlab实现HDB3码的编解码 过程 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 所在学院： 专业班级： 2018年7月
信息技术学院 课程设计任务书 电气与信息院通信工程专业通信S17 级，学号姓名 一、课程设计课题： 码的编解码过程 Matlab实现HDB 3 二、课程设计工作日自 2018 年 6 月 25 日至 2018 年 7 月 5 日 三、课程设计进行地点：信息馆 四、程设计任务要求： 1.课题来源: 指定教师指定题目 2.目的意义: 数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分。在数字通信中，有些场合可不经过载波调制和解调过程，而对基带信号进行直接传输。采用AMI码的信号 交替反转，有可能出现四连零现象，这不利于接收端的定时信号提取。而HDB 3码因其无直流成份、低频成份少和连0个数最多不超过三个等特点，而对定时信号的恢复十分有利，并已成为CCITT协会推荐使用的基带传输码型之一。 3.基本要求: 编解码原理。 a.掌握HDB 3 b.对HDB 编解码进行仿真模型设计。 3 c.有系统框图，电路原理图，软件流程图，模拟仿真结果图。 课程设计评审表
Matlab实现HDB3码的编解码过程 概述：数字信号的传输方式按其在传输中对应的信号的不同可分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。在数字通信中,选择合适在信道中传输的码型是十分重要的,常用的传输码型是AMI码，但当原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不调变时，造成提取定时信号的困难。解决连“0”码问题的有效方法之一是采用HDB3码。HDB3码（三阶高密度码）是比较常用的信道传输码型, HDB3码具有较强的检错能力，当数据序列用HDB3码传输时，若传输过程中出现单个误码，其极性交替变化规律将受到破坏，因而在接收端根据HDB3码这一独特规律特性，可检出错误并纠正错误，同时HDB3码方便提取位定时信息。 第一部分原理介绍 编码解码原理 （一）HDB 3 HDB 码：三阶高密度双极性码。 3 码与二进制序列的关系： HDB 3 (1)二进制信号序列中的“0”码在HDB 码中仍编为“0”码，二进制信号中 3 码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按“1”码，在HDB 3 特殊规律编码（引入传号交替反转码的“破坏点”V码）； (2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。 （二）在实际的传输系统中，并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。含有直流分量和较丰富的单极性基带波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输，因为它有可能造成信号的严重的畸变。 在传输码（或称线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统的工作条件。通常，传输码的结构应具有以下的特性： 1.相应的基带信号无直流分理，且低频分量少: 2.便于从信号中提取定时信息： 3.信号中高频分应尽量少以节省传输频带并减少码间串扰。 4.不受信号源统计特性影响，即能适应于信息源变化： 5.具有内在的检错能力，传输的码型应具有一定的规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测： 6.编译码设备要尽可能简单，等等。 满足以上特性的传输码型种类繁多，这里使用HDB3。 要了解HDB3码的编码规则，首先要知道AMI码的构成规则，AMI码就是把单极性脉冲序列中相邻的“1”码(即正脉冲)变为极性交替的正、负脉冲。将“0”码保持不变，把“1”码变为+1、-1交替的脉冲。如： AMI码：-10000 +10000-1 +10000-1 +1
图像压缩编码实验报告
图像压缩编码实验报告 一、实验目的 1.了解有关数字图像压缩的基本概念，了解几种常用的图像压缩编码方式； 2.进一步熟悉JPEG编码与离散余弦变换（DCT）变换的原理及含义； 3.掌握编程实现离散余弦变换（DCT）变换及JPEG编码的方法； 4.对重建图像的质量进行评价。 二、实验原理 1、图像压缩基本概念及原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间，增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少，压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩，无损压缩不可能达到很高的压缩比；损失图像质量的压缩称为有损压缩，高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码，希望用更少的数据表示图像。应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分为以下3类： （1）无损压缩编码种类 哈夫曼（Huffman）编码，算术编码，行程（RLE）编码，Lempel zev编码。（2）有损压缩编码种类 预测编码，DPCM，运动补偿； 频率域方法：正交变换编码(如DCT)，子带编码； 空间域方法：统计分块编码； 模型方法：分形编码，模型基编码； 基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化； （3）混合编码 JBIG，H.261，JPEG，MPEG等技术标准。 2、JPEG 压缩编码原理 JPEG是一个应用广泛的静态图像数据压缩标准，其中包含两种压缩算法(DCT和DPCM)，并考虑了人眼的视觉特性，在量化和无损压缩编码方面综合权衡，达到较大的压缩比(25:1以上)。JPEG既适用于灰度图像也适用于彩色图像。其中最常用的是基于DCT变换的顺序式模式，又称为基本系统。JPEG 的压缩编码大致分
汉字的输入编码
汉字的输入编码、汉字内 码、字模码是计算机中用于输入、内部处理、输出三种不同. 用途的编码输入码、内码,字模码是计算机用于汉字输入，内部处理，输出三种不同用途的编码 （答题时间：100分钟） 第一卷 一、听力选择 A）回答问题（共6小题；每小题1分，满分6分） 1. A. That’s all right. B. All right C. That’s right. 2. A. Don’t worry about me. B. My computer doesn’t work. C. Yes, much better. Thank you. 3. A. Certainly, I won’t. B. Sure, here you are. C. The book is mine. 4. A. Yes, I’d like to. B. Thank you all the same. C. It’s very kind of you. 5. A. She likes us very much. B. She is tall and slim. C. We like her very much. 6. A. Good idea. B. You’re welcome. C. Yes, I think so. B）对话理解（共8小题；每小题1分，满分8分） 7. Which bus will the man take? A. No.66 B. No. 16 C. No. 56 8. When does this dialogue take place? A. In Miss Luo’s class. B. In a drawing class. C. After class. 9. What’s the time now? A. 7:20. B. 8:00. C. 8:40. 10. Why didn’t Kitty do anything in the sports meeting? A. She hurt her leg. B. She hurt her back. C. She hurt her hand. 11. When was Sandy born? A. September 30. B. September 29. C. October 1. 12. Where is Mary now? A. At home. B. In a hospital. C. At her sister’s 13. How does Daniel usually go to school? A. By bus. B. On foot. C. By underground. 14. How much does the man need to pay? A.3 yuan. B.2 yuan. C.6 yuan. C）短文理解（共5小题；每小题2分，满分10分） 15. When did Linda write to Rose? A. On November 13th. B. On November 23rd. C. On December 25th. 16. Where was Rose now? A. In Chicago. B. In New York. C. We don’t know. 17. When did Rose receive the letter? A. A few weeks ago. B. A few days ago. C. The day before. 18. Does Linda like New York very much now? A. Yes, she does. B. No, she doesn’t. C. We are not sure. 19. What does the letter really want to tell us about? A. Rose’s aunt will come for a visit at Christmas. B. Rose can’t join Linda for Christmas. C. Rose asks Linda to come to visit her some day. 二、选择填空（共24小题；每小题1分，满分24分） A) 单项填空 20. It is generous ________ Millie _________ each of us two presents. A. for, to give B. of , gives C. of , to give D. for, gives
图像压缩原理
1、为什么要对图像数据进行压缩？其压缩原理是什么？ 答：（1）数字图像如果不进行压缩，数据量是比较大的，例如一幅分辨率为1024×768的静态真彩色图像，其数据量为1024×768×24=2.25（MB）。这无疑对图像的存储、处理、传送带来很大的困难。事实上，在图像像素之间，无论在行方向还是列方向，都存在一定的相关性。也就是说，在一般图像中都存在很大的相关性，即冗余度。静态图像数据的冗余包括：空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余和视觉冗余、图像区域的相同性冗余、纹理的统计冗余等。图像压缩编码技术就是利用图像数据固有的冗余性和相干性，将一个大的图像数据文件转换为较小的同性质的文件。 （2）其压缩原理: 空间冗余、时间冗余、结构冗余、和视觉冗余。 2、图像压缩编码的目的是什么？目前有哪些编码方法？ 答：（1）视频经过数字化处理后易于加密、抗干扰能力强、可再生中继等诸多优点，但是由于数字化的视频数据量十分巨大，不利于传输和存储。若不经压缩，数字视频传输所需的高传输率和数字视频存储所需的巨大容量，将成为推广数字电视视频通信的最大障碍，这就是进行视频压缩编码的目的。 （2）目前主要是预测编码，变换编码，和统计编码三种编码方法。 3、某信号源共有7个符号，概率分别为0.2,0.18,0.1,0.15,0.07,0.05,0.25,试进行霍夫曼编码，并解释是否进
行了压缩，压缩比为多少？ 0000 0001 000 00 111 110 10 0.05 0.07 0.1 0.2 0.18 0.15 0.25 0.05×4＋0.07×4＋0.1×3＋0.2×2＋0.18×3＋0.15×3＋0.25×2=2.67
常用字符集介绍和编码转换原理
常用字符集介绍和编码转换原理 目录 1. GB2312编码介绍 (2) 1.1 基本信息 (2) 1.2 GB标准 (2) 1.3 分区表示 (2) 1.4 字节结构 (2) 2. 通用字符集UCS (3) 2.1 定义 (3) 2.2 概要 (3) 2.3 实现级别 (3) 2.4 与UNICODE的兼容关系 (3) 3. unicode编码介绍 (3) 3.1 基本简介 (4) 3.2 编码实现 (4) 3.2.1 编码方式 (4) 3.2.2 实现方式 (5) 4. UTF-8介绍 (5) 4.1 基本介绍 (5) 4.2 编码原理 (5) 4. 转换原理 (7)
1. GB2312编码介绍 1.1 基本信息 1.2 GB标准 GB2312或GB2312-80是一个简体中文字符集的中国国家标准，全称为《信息交换用汉字编码字符集·基本集》，又称为GB0，由中国国家标准总局发布，1981年5月1日实施。GB2312编码通行于中国大陆；新加坡等地也采用此编码。中国大陆几乎所有的中文系统和国际化的软件都支持GB2312。 GB2312标准共收录6763个汉字，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个；同时，GB2312收录了包括拉丁字母、希腊字母、日文平假名及片假名字母、俄语西里尔字母在内的682个全角字符。 GB2312的出现，基本满足了汉字的计算机处理需要，它所收录的汉字已经覆盖中国大陆99.75%的使用频率。 对于人名、古汉语等方面出现的罕用字，GB2312不能处理，这导致了后来GBK及GB18030汉字字符集的出现。 1.3 分区表示 GB 2312中对所收汉字进行了―分区‖处理，每区含有94个汉字/符号。这种表示方式也称为区位码。 01-09区为特殊符号。 16-55区为一级汉字，按拼音排序。 56-87区为二级汉字，按部首/笔画排序。 10-15区及88-94区则未有编码。 举例来说，―啊‖字是GB2312之中的第一个汉字，它的区位码就是1601。 1.4 字节结构
网络编码
网络编码初步 陆巍220080551 摘要：网络编码是通信网络中信息处理和信息传输理论研究上的重大突玻，其核心思想是允许网络节点对传输信息进行编码处理。运用网络编码能够提升网络吞吐量、均衡网络负载和提高网络带宽利用率等。本文简单介绍网络编码的基本原理以及主要优缺点，归纳网络编码的主要实现算法和机制，并重点分析网络编码的在P2P网络中应用。 关键词：网络编码随机网络编码信息流多播 1引言 传统的多播传输很难使多播传输达到“最大流最小割”定理确定的最大理论传输容量。这主要是因为现有通信网络中使用的路由机制认为网络中传输的信息是不能叠加的，只能进行存储和转发。然而，香港中文大学R. Alshwede等在2000年的IEEE信息论会刊上发表的一篇论文，彻底推翻了这一结论。该文首次提出了网络编码的概念并从理论上证明：如果允许网络信息按照合适的方式进行编码处理，则基于该方式的网络多播总能够实现理论上的最大传输容量。网络节点对传输信息进行操作和处理的过程，就称为网络编码。 2网络编码的基本概念和优缺点 2.1基本概念 R. Alshwede等[1]以著名的“蝴蝶网络”（Butterfly Network）模型为例，阐述了网络编码的基本原理。如图1所示的“单信源二信宿”蝴蝶网络，设各链路容量为1，S是信源节点，Y和Z是信宿节点，其余为中间节点，根据“最大流最小割”定理，该多播的最大理论传输容量为2，即理论上信宿Y和Z能够同时收到信源S发出的2个单位的信息，也就是说能同时收到b1和b2。图1（a）表示的是传统的路由传输方式，节点W执行存储和转发操作，假定W转发信息b1，则链路WX、XY和XZ上传输的信息均为b1，虽然信宿Z收到b1和b2，但信宿Y却只能收到b1(同时收到一个多余的b1)，因此信宿Y和Z无法同时收到b1和b2，该多播不能实现最大传输容量。 图1(b)表示的是网络编码方法，节点W对输入的信息进行模二加操作，然后将操作结果b1+b2发送至输出链路WX，然后又通过链路XY和XZ，最终达到信宿Y和Z。Y收到b1和bl+b2后，通过译码操作b1+(b1+b2)就能解出b2，因此，信宿Y同时收到了b1和b2。同理，信宿2也同时收到b1和b2。由此，基于网络编码的多播实现了理论上的最大传输容量。 可见，网络编码的核心思想是：具备编码条件的网络节点(比如该节点的入度至少为2，如图1中的节点W就具备编码条件，节点X则不具备编码条件)对接收到的信息进行一定方式的处理(编码)，然后传输给下一级的网络节点，收到消息的下一级节点如果具备编码条件，又对其接收的信息按照同样的方式进行处理和传输，如此反复，直到所有经过处理后的信息
JPEG图像压缩原理
JPEG编码 JPEG是联合图象专家组(Joint Picture Expert Group)的英文缩写，是国际标准化组织(ISO)和CCITT联合制定的静态图象的压缩编码标准。和相同图象质量的其它常用文件格式(如GIF，TIFF，PCX)相比，JPEG是目前静态图象中压缩比最高的。我们给出具体的数据来对比一下。例图采用Windows95目录下的Clouds.bmp，原图大小为640*480，256色。用工具SEA(version1.3)将其分别转成24位色BMP、24位色JPEG、GIF(只能转成256色)压缩格式、24位色TIFF压缩格式、24位色TGA压缩格式。得到的文件大小(以字节为单位)分别为：921,654，17,707，177,152，923,044，768,136。可见JPEG比其它几种压缩比要高得多，而图象质量都差不多(JPEG处理的颜色只有真彩和灰度图)。 正是由于JPEG的高压缩比，使得它广泛地应用于多媒体和网络程序中，例如HTML语法中选用的图象格式之一就是JPEG(另一种是GIF)。这是显然的，因为网络的带宽非常宝贵，选用一种高压缩比的文件格式是十分必要的。 JPEG有几种模式，其中最常用的是基于DCT变换的顺序型模式，又称为基线系统(Baseline)，以下将针对这种格式进行讨论。 1.JPEG的压缩原理 JPEG的压缩原理其实上面介绍的那些原理的综合，博采众家之长，这也
正是JPEG有高压缩比的原因。其编码器的流程为： 图9.3 JPEG编码器流程 解码器基本上为上述过程的逆过程： 图9.4 解码器流程 DCT 下面对正向离散余弦变换(FDCT)变换作几点说明。 （1）对每个单独的彩色图像分量，把整个分量图像分成8×8的图像块，如图所示，并作为两维离散余弦变换DCT的输入。通过DCT变换，把能量集中在少数几个系数上。 （2）DCT变换使用下式计算： 它的逆变换使用下式计算：
汉字编码
汉字编码 上海市洋泾中学沈文艳 一、教学目标： 1．知识与技能： （1）理解汉字字形码、机内码及输入码的作用及特点 （2）了解计算机处理汉字的一般过程 2．过程与方法： （1）通过ViewChr软件观察汉字点阵图，探究汉字在屏幕上的显示方式，认识字形码。（2）通过WinHex软件观察汉字内码，探究汉字在计算机内部的存储方式，认识机内码。3．情感、态度与价值观： 通过简介我国科学家王选及汉字全息编码发明少年杜冰蟾的事例，弘扬爱国主义精神及民族自豪感，激发创新意识。认识取得成功必须要有坚韧不拔的毅力和科学严谨的治学态度。 二、教学重点难点 教学重点：汉字输入码、机内码及字形码的作用及特点 教学难点： （1）对汉字三种编码作用及相互关系的理解 （2）汉字字形码存储容量的计算方法。 三、教学过程：
《汉字编码》导学案 班级：姓名：学号： 【学习目标】 1．学习目标 （1）理解汉字字形码、机内码及输入码的作用及特点 （2）了解计算机处理汉字的一般过程 2．重点难点 （1）对汉字三种编码作用及相互关系的理解 （2）汉字字形码存储容量的计算方法。 【活动探究】 活动1：汉字在屏幕上是怎样显示的 步骤： （1）打开ViewChr软件，输入不同的汉字，观察汉字的显示方式， 通过观察，可以很容易地看出，每个汉字是通过一些点的组合来显示的。汉字中有笔画的部分，点是_____（有/无）颜色的，没笔画的部分，点是_____（有/无）颜色的。也就是说屏幕上的每个点既可以有颜色，也可以无颜色，所以，每个点在颜色的显示上最多有_____种状态。 （2）在ViewChr软件中输入汉字“上”，你能否根据软件的显示结果，在下面的16×16的方格图内用二进制数码来描述这个汉字 因为每一个点有两种颜色状态，又因为一个二进制位 可以表示_____种信息，所以，要表示图中的每一个点需要
(完整版)音频基础知识及编码原理
一、基本概念 1 比特率：表示经过编码（压缩）后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，单位常为kbps。 2 响度和强度：声音的主观属性响度表示的是一个声音听来有多响的程度。响度主要随声音的强度而变化，但也受频率的影响。总的说，中频纯音听来比低频和高频纯音响一些。 3 采样和采样率：采样是把连续的时间信号，变成离散的数字信号。采样率是指每秒钟采集多少个样本。 Nyquist采样定律：采样率大于或等于连续信号最高频率分量的2倍时，采样信号可以用来完美重构原始连续信号。 二、常见音频格式 1. WAV格式，是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持，压缩率低。 2. MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写，又称作乐器数字接口，是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其它电子设备交换音乐信号的方式，规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件及设备间数据传
输的协议，可以模拟多种乐器的声音。MIDI文件就是MIDI格式的文件，在MIDI文件中存储的是一些指令。把这些指令发送给声卡，由声卡按照指令将声音合成出来。 3. MP3全称是MPEG-1 Audio Layer 3，它在1992年合并至MPEG规范中。MP3能够以高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。应用最普遍。 4. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的，其中包含了两大技术：一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术，二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。MP3Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下，最大程度地保持压缩前的音质。 5. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的，其中包含了两大技术：一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术，二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。MP3Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下，最大程度地保持压缩前的音质。 6. WMA (Windows Media Audio)是微软在互联网音频、视频领域的力作。WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，其压缩率一般可以达到1:18。此外，WMA还可以通过DRM（Digital Rights Management）保护版权。 7. RealAudio是由Real Networks公司推出的一种文件格式，最大的特点就是可以实时传输音频信息，尤其是在网速较慢的情况下，仍然可以较为流畅地传送数据，因此RealAudio 主要适用于网络上的在线播放。现在的RealAudio文件格式主要有RA(RealAudio)、RM （RealMedia，RealAudio G2）、RMX(RealAudio Secured)等三种，这些文件的共同性在于随着网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，令带宽较宽敞的听众获得较好的音质。 8. Audible拥有四种不同的格式：Audible1、2、3、4。https://www.wendangku.net/doc/d67855016.html,网站主要是在互联网上贩卖有声书籍，并对它们所销售商品、文件通过四种https://www.wendangku.net/doc/d67855016.html, 专用音频格式中的一种提供保护。每一种格式主要考虑音频源以及所使用的收听的设备。格式1、2和3采用不同级别的语音压缩，而格式4采用更低的采样率和MP3相同的解码方式，所得到语音吐辞更清楚，而且可以更有效地从网上进行下载。Audible 所采用的是他们自己的桌面播放工具，这就是Audible Manager，使用这种播放器就可以播放存放在PC或者是传输到便携式播放器上的Audible格式文件
汉字点阵字库原理
一、汉字编码 1. 区位码 在国标GD2312—80中规定，所有的国标汉字及符号分配在一个94行、94列的方阵中，方阵的每一行称为一个―区‖，编号为01区到94区，每一列称为一个―位‖，编号为01位到94位，方阵中的每一个汉字和符号所在的区号和位号组合在一起形成的四个阿拉伯数字就是它们的―区位码‖。区位码的前两位是它的区号，后两位是它的位号。用区位码就可以唯一地确定一个汉字或符号，反过来说，任何一个汉字或符号也都对应着一个唯一的区位码。汉字―母‖字的区位码是3624，表明它在方阵的36区24位，问号―?‖的区位码 为0331，则它在03区3l位。 2. 机内码 汉字的机内码是指在计算机中表示一个汉字的编码。机内码与区位码稍有区别。如上所述，汉字区位码的区码和位码的取值均在1~94之间，如直接用区位码作为机内码，就会与基本ASCII码混淆。为了避免机内码与基本ASCII码的冲突，需要避开基本ASCII码中的控制码(00H~1FH)，还需与基本ASCII码中的字符相区别。为了实现这两点，可以先在区码和位码分别加上20H，在此基础上再加80H(此处―H‖表示前两位数字为十六进制数)。经过这些处理，用机内码表示一个汉字需要占两个字节，分别称为高位字节和低 位字节，这两位字节的机内码按如下规则表示： 高位字节= 区码+ 20H + 80H(或区码+ A0H) 低位字节= 位码+ 20H + 80H(或位码+ AOH) 由于汉字的区码与位码的取值范围的十六进制数均为01H~5EH(即十进制的01~94)，所以汉字的高位字节与低位字节的取值范围则为A1H~FEH(即十进制的161~254)。 例如，汉字―啊‖的区位码为1601，区码和位码分别用十六进制表示即为1001H，它的机内码的高位字节为 B0H，低位字节为A1H，机内码就是B0A1H。 二、点阵字库结构 1. 点阵字库存储 在汉字的点阵字库中，每个字节的每个位都代表一个汉字的一个点，每个汉字都是由一个矩形的点阵组成，0代表没有，1代表有点，将0和1分别用不同颜色画出，就形成了一个汉字，常用的点阵矩阵有12*12, 14*14, 16*16三种字库。 字库根据字节所表示点的不同有分为横向矩阵和纵向矩阵，目前多数的字库都是横向矩阵的存储方式(用得最多的应该是早期UCDOS字库)，纵向矩阵一般是因为有某些液晶是采用纵向扫描显示法，为了提高显示速度，于是便把字库矩阵做成纵向，省得在显示时还要做矩阵转换。我们接下去所描述的都是指横向矩阵 字库。 2. 16*16点阵字库 对于16*16的矩阵来说，它所需要的位数共是16*16＝256个位，每个字节为8位，因此，每个汉字都需 要用256/8=32个字节来表示。 即每两个字节代表一行的16个点，共需要16行，显示汉字时，只需一次性读取32个字节，并将每两个 字节为一行打印出来，即可形成一个汉字。 点阵结构如下图所示：
浅析图像压缩编码方法
Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术第6卷第23期(2010年8月)浅析图像压缩编码方法 徐飞 （闽西职业技术学院，福建龙岩364021） 摘要：该文描述了图像压缩编码的概念，原理以及主要分类，介绍了目前常见的三种图像压缩编码方法的原理，特点以及简单讨论了其中两种方法的MATLAB 代码实现。 关键词：图像压缩编码；编码原理；编码分类；编码方法；MATLAB 中图分类号：TP301文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)23-6584-03 Analysis of the Image Compression Coding Method XU Fei (Minxi Vocational &Technical College,Longyan 364021,China) Abstract:This paper is mainly about the concept,principle and classification of image compression coding,introduces the concepts and characteristic of three kinds of image compression coding methods that are common used,and discusses how to using matlab to accomplish the two common methods which mentions in the front. Key words:image compression coding;coding principle;coding classification;coding method;MATLAB 现代社会是信息社会，随着信息技术的发展，图像信息被广泛应用于多媒体通信、计算机系统和网络中。因为对图像的要求越来越高，图像信息量也越来越大，所以在传输之前需要进行信息处理，必须采用合适的方法对其进行压缩，因此有必要对图像压缩编码方法进行研究。 1图像压缩编码 1.1概述 图像压缩编码就是在满足一定保真度和图像质量的前提下，对图像数据进行变换、编码和压缩，去除多余的数据以减少表示数字图像时需要的数据量，便于图像的存储和传输。即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码。 1.2图像压缩编码原理 图像数据的压缩机理来自两个方面:一是利用图像中存在大量冗余度可供压缩；二是利用人眼的视觉特性。 1.2.1图像数据的冗余度 1)空间冗余： 在一幅图像中规则的物体和规则的背景具有很强的相关性。 2)时间冗余：电视图像序列中相邻两幅图像之间有较大的相关性。 3)结构冗余和知识冗余： 图像从大面积上看常存在有纹理结构，称之为结构冗余。 4)视觉冗余：人眼的视觉系统对于图像的感知是非均匀和非线性的，对图像的变化并不都能察觉出来。 1.2.2人眼的视觉特性 1)亮度辨别阈值：当景物的亮度在背景亮度基础上增加很少时，人眼是辨别不出的，只有当亮度增加到某一数值时，人眼才能感觉其亮度有变化。人眼刚刚能察觉的亮度变化值称为亮度辨别阈值。 2)视觉阈值：视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被察觉的门限值，低于它就察觉不出来，高于它才看得出来，这是一个统计值。3)空间分辨力：空间分辨力是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力，视觉对于不同图像内容的分辨力不同。 4)掩盖效应：“掩盖效应”是指人眼对图像中量化误差的敏感程度，与图像信号变化的剧烈程度有关。 1.3图像压缩编码的分类 根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为: 1)无损压缩:又称为可逆编码(Reversible Coding)，解压缩时可完全回复原始数据而不引起任何失真； 2)有损压缩:又称不可逆压缩(Non-Reversible Coding)，不能完全恢复原始数据，一定的失真换来可观的压缩比。 根据编码原理可以将图像编码分为: 1)熵编码：熵编码是编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码。熵编码基本原理是给出现概率大的信息符号赋予短码字，出收稿日期：2010-06-10 作者简介；徐飞（1982-），男，福建龙岩人，闽西职业技术学院，助教，理学学士，主要研究方向为数字图象，软件开发，软件测试。ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.23,August 2010,pp.6584-6586,6589E-mail:eduf@https://www.wendangku.net/doc/d67855016.html, https://www.wendangku.net/doc/d67855016.html, Tel:+86-551-56909635690964