第四章
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情報源符号化の基礎
４・１
４・２
４・３
４・４
情報量とエントロピー
エントロピー符号化
音声符号化
画像符号化
４・３
音声符号化
(1)波形符号化
標本値の予測方法(図４・３)
+D
0
-D
差分
予測値
t-4
t-3
t -2
t-1
(a) 差分符号化
t0
t-1
t0
(b)デルタ変調
波形の連続性：予測値付近の発生確率が高い
(2)スペクトル符号化
スペクトル符号化による音声伝送の原理図(図４・４)
送信側
音声
入力
受信側
フーリエ変換
パラメータ分析
スペクトルパラメータ
と音源情報
通信路
有声音
パルス列
無声音
雑音
ディジタル
フィルタ
音源
送信側で言葉から文字を認識してその文字を送信する
受信側では受け取った文字を合成音声で発声する
不自然な歪みが残る
音声
出力
(3)ハイブリッド符号化
パラメータとコード番号
音声入力
音源
コードブック
通信路
フーリエ変換
パラメータ分析
ディジタル
フィルタ
誤差最小
制御
音源
ディジタル
フィルタ
コードブック
音声出力
各種の携帯電話に使用
４・４
画像符号化
(1)ランレングス符号
ランレングス：２値パタンにおいて、0ある
いは1が連続する数
ワイル符号、語頭と語尾を分割して示す(表４・２1)
ランレングス
1
2
3
4
符
語 頭
0
0
0
0
号
語
語 尾
00
01
10
11
符号長
3
3
3
3
5
6
7
10
10
10
00
01
10
4
4
4
8
10
11
4
9
110
000
6
ワイル符号、語頭と語尾を分割して示す(表４・２2)
9
...
16
17
符
語 頭
110
...
110
1110
...
32
33
...
1110
11110
...
1111
00000
.
8
10
...
...
...
..
2048
111111111
1111111111
19
ランレングス
号
語
語 尾
000
...
111
0000
符号長
6
.
6
8
(2)離散コサイン変換・JPEG
画像からＮ個の連続した画素を取り出す
対称なＮ個の画素を付加した２Ｎ個の画素
N–1
DCT
f (x) =
1/N a0 +
2/N
 a cos nX
n =1
n
X = (2x + 1) / 2N
N–1
a0 = 1/N

f (x)
x=0
N–1
an = 2/N

f (x) cos nX,
x=0
JPEG：この係数を可変長符号化する
(n = 1, 2,    , N – 1)
(3)ＭＰＥＧ
フレーム間の差分を符号化する
フレーム間予測図(図４・５)
I
B
B
P
B
B
P
B
B
P
B
B
I