第一篇：編碼器基礎(chǔ)知識(shí)

編碼器基礎(chǔ)知識(shí).txt逆風(fēng)的方向，更適合飛翔。我不怕萬(wàn)人阻擋，只怕自己投降。你發(fā)怒一分鐘，便失去60分鐘的幸福。忙碌是一種幸福，讓我們沒(méi)時(shí)間體會(huì)痛苦;奔波是一種快樂(lè)，讓我們真實(shí)地感受生活;疲憊是一種享受，讓我們無(wú)暇空虛。生活就像“呼吸”“呼”是為出一口氣，“吸”是為爭(zhēng)一口氣。增量旋轉(zhuǎn)編碼器選型有哪些注意事項(xiàng)？

應(yīng)注意三方面的參數(shù)：

1.機(jī)械安裝尺寸，包括定位止口，軸徑，安裝孔位；電纜出線(xiàn)方式；安裝空間體積；工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿(mǎn)足要求。

2.分辨率，即編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)，是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用精度要求。

3.電氣接口，編碼器輸出方式常見(jiàn)有推拉輸出（F型HTL格式），電壓輸出（E），集電極開(kāi)路（C，常見(jiàn)C為NPN型管輸出，C2為PNP型管輸出），長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。

請(qǐng)教如何使用增量編碼器？

1，增量型旋轉(zhuǎn)編碼器有分辨率的差異，使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來(lái)計(jì)量，數(shù)目從6到5400或更高，脈沖數(shù)越多，分辨率越高；這是選型的重要依據(jù)之一。

2，增量型編碼器通常有三路信號(hào)輸出（差分有六路信號(hào)）：A,B和Z，一般采用TTL電平，A脈沖在前，B脈沖在后，A,B脈沖相差90度，每圈發(fā)出一個(gè)Z脈沖，可作為參考機(jī)械零位。一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向。

3，使用PLC采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)模塊；使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)板卡；使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，建議選用帶光電耦合器的輸入端口。

4，建議B脈沖做順向（前向）脈沖，A脈沖做逆向（后向）脈沖，Z原點(diǎn)零位脈沖。

5，在電子裝置中設(shè)立計(jì)數(shù)棧。

關(guān)于電源供應(yīng)及編碼器和PLC連接：

一般編碼器的工作電源有三種：5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。如果你買(mǎi)的編碼器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V電源，需注意的是：

1． 編碼器的耗電流，在PLC的電源功率范圍內(nèi)。

2． 編碼器如是并行輸出，連接PLC的I/O點(diǎn)，需了解編碼器的信號(hào)電平是推拉式（或稱(chēng)推挽式）輸出還是集電極開(kāi)路輸出，如是集電極開(kāi)路輸出的，有N型和P型兩種，需與PLC的I/O極性相同。如是推拉式輸出則連接沒(méi)有什么問(wèn)題。

3． 編碼器如是驅(qū)動(dòng)器輸出，一般信號(hào)電平是5V的，連接的時(shí)候要小心，不要讓24V的電源

電平串入5V的信號(hào)接線(xiàn)中去而損壞編碼器的信號(hào)端。

干擾的問(wèn)題

選擇什么樣的輸出對(duì)抗干擾也很重要，一般輸出帶反向信號(hào)的抗干擾要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上電源8根線(xiàn)，而不是5根線(xiàn)(共零)。帶反向信號(hào)的在電纜中的傳輸是對(duì)稱(chēng)的，受干擾小，在接受設(shè)備中也可以再增加判斷（例如接受設(shè)備的信號(hào)利用

A、B信號(hào)90°相位差，讀到電平10、11、01、00四種狀態(tài)時(shí)，計(jì)為一有效脈沖，此方案可有效提高系統(tǒng)抗干擾性能（計(jì)數(shù)準(zhǔn)確））。

何為長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)？普通型編碼器能否遠(yuǎn)距離傳送？

長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)也稱(chēng)差分長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)，5V，TTL的正負(fù)波形對(duì)稱(chēng)形式，由于其正負(fù)電流方向相反，對(duì)外電磁場(chǎng)抵消，故抗干擾能力較強(qiáng)。普通型編碼器一般傳輸距離是100米，如果是24V HTL型且有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)的，傳輸距離300-400米。

增量光柵Z信號(hào)可否作零點(diǎn)？圓光柵編碼器如何選用？

無(wú)論直線(xiàn)光柵還是軸編碼器其Z信號(hào)的均可達(dá)到同AB信號(hào)相同的精確度，只不過(guò)軸編碼器是一圈一個(gè)，而直線(xiàn)光柵是每隔一定距離一個(gè)，用這個(gè)信號(hào)可達(dá)到很高的重復(fù)精度?？上扔闷胀ǖ慕咏_(kāi)關(guān)初定位，然后找最為接近的Z信號(hào)(每次同方向找)，裝的時(shí)候不要望忘了將其相位調(diào)的和光柵相位一致，否則不準(zhǔn)。

增量型編碼器和絕對(duì)型編碼器有何區(qū)別？做一個(gè)伺服系統(tǒng)時(shí)怎么選擇呢？

常用的為增量型編碼器，如果對(duì)位置、零位有嚴(yán)格要求用絕對(duì)型編碼器。伺服系統(tǒng)要具體分析，看應(yīng)用場(chǎng)合。

測(cè)速度用常用增量型編碼器，可無(wú)限累加測(cè)量；測(cè)位置用絕對(duì)型編碼器，位置唯一性（單圈或多圈），最終看應(yīng)用場(chǎng)合，看要實(shí)現(xiàn)的目的和要求。

絕對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼器選型注意事項(xiàng)，旋轉(zhuǎn)編碼器和接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)優(yōu)勢(shì)比較：

絕對(duì)編碼器單圈從經(jīng)濟(jì)型8位到高精度17位；

絕對(duì)編碼器多圈大部分用25位，輸出有SSI，總線(xiàn)Profibus-DP,Can L2,Interbus,DeviceNet。

從增量式編碼器到絕對(duì)式編碼器

旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過(guò)程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。

解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開(kāi)機(jī)找零等方法。

比如，打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開(kāi)機(jī)，我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點(diǎn)，然后才工作。

這樣的方法對(duì)有些工控項(xiàng)目比較麻煩，甚至不允許開(kāi)機(jī)找零（開(kāi)機(jī)后就要知道準(zhǔn)確位置），于是就有了絕對(duì)編碼器的出現(xiàn)。

絕對(duì)編碼器光碼盤(pán)上有許多道刻線(xiàn)，每道刻線(xiàn)依次以2線(xiàn)、4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)。。。編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線(xiàn)的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱(chēng)為n位絕對(duì)編碼器。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯一性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

由于絕對(duì)編碼器在位置定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。

測(cè)速度需要可以無(wú)限累加測(cè)量，目前增量型編碼器在測(cè)速應(yīng)用方面仍處于無(wú)可取代的主流位置。

從單圈絕對(duì)式編碼器到多圈絕對(duì)式編碼器

旋轉(zhuǎn)單圈絕對(duì)式編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光碼盤(pán)各道刻線(xiàn)，以獲取唯一的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合絕對(duì)編碼唯一的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以?xún)?nèi)的測(cè)量，稱(chēng)為單圈絕對(duì)式編碼器。

如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍，就要用到多圈絕對(duì)式編碼器。

編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪，多組碼盤(pán)），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的絕對(duì)編碼器就稱(chēng)為多圈式絕對(duì)編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼唯一不重復(fù)，而無(wú)需記憶。

多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。

絕對(duì)型編碼器的串行和并行輸出的介紹

并行輸出：

絕對(duì)型編碼器輸出的是多位數(shù)碼（格雷碼或純二進(jìn)制碼），并行輸出就是在接口上有多點(diǎn)高低電平輸出，以代表數(shù)碼的1或0，對(duì)于位數(shù)不高的絕對(duì)編碼器，一般就直接以此形式輸出數(shù)碼，可直接進(jìn)入PLC或上位機(jī)的I/O接口，輸出即時(shí)，連接簡(jiǎn)單。但是并行輸出有如下問(wèn)題：

1。必須是格雷碼，因?yàn)槿缡羌兌M(jìn)制碼，在數(shù)據(jù)刷新時(shí)可能有多位變化，讀數(shù)會(huì)在短時(shí)間里造成錯(cuò)碼。

2。所有接口必須確保連接好，因?yàn)槿缬袀€(gè)別連接不良點(diǎn)，該點(diǎn)電位始終是0，造成錯(cuò)碼而無(wú)法判斷。

3。傳輸距離不能遠(yuǎn)，一般在一兩米，對(duì)于復(fù)雜環(huán)境，最好有隔離。

4。對(duì)于位數(shù)較多，要許多芯電纜，并要確保連接優(yōu)良，由此帶來(lái)工程難度，同樣，對(duì)于編碼器，要同時(shí)有許多節(jié)點(diǎn)輸出，增加編碼器的故障損壞率。

并行：時(shí)間上，數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)出；空間上，每個(gè)位數(shù)的數(shù)據(jù)各占用一根線(xiàn)纜。

增量型編碼器輸出的通常是并行輸出。

串行輸出：

串行輸出就是通過(guò)約定，在時(shí)間上有先后的數(shù)據(jù)輸出，這種約定稱(chēng)為通訊規(guī)約，其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。

串行輸出連接線(xiàn)少，傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)于編碼器的保護(hù)和可靠性就大大提高了，一般高位數(shù)的絕對(duì)編碼器都是用串行輸出的。

由于絕對(duì)型編碼器的部分知名廠家在德國(guó)，所以串行輸出大部分是與德國(guó)的西門(mén)子配套的，如SSI同步串行輸出，總線(xiàn)型是PROFIBUS-DP的輸出等。

串行輸出編碼器連接德國(guó)西門(mén)子的設(shè)備是比較容易的，但是連接非德國(guó)系的設(shè)備，接口就是問(wèn)題了，我公司提供各種接口輸出的儀表，可以解決這樣的問(wèn)題。

串行：時(shí)間上，數(shù)據(jù)按照約定，有先后；空間上，所有位數(shù)的數(shù)據(jù)都在一組線(xiàn)纜上（先后）發(fā)出。

串行編碼器應(yīng)該都是絕對(duì)式的?

串行是指按時(shí)間約定，串行輸出數(shù)字編碼信號(hào)，基本是絕對(duì)的，但也有一些增量編碼器，通過(guò)內(nèi)置電池記憶原點(diǎn)，其也可以通過(guò)串行輸出位置值，如電池線(xiàn)不聯(lián)，還是增量編碼器，此也稱(chēng)為偽絕對(duì)值編碼器，在一些日本伺服系統(tǒng)中較多見(jiàn)。其本質(zhì)其實(shí)還是增量編碼器。

為什么叫“絕對(duì)型編碼器”？

“絕對(duì)型編碼器”相對(duì)于“增量型編碼器”而言。

“絕對(duì)型編碼器”使用某種方式表示并記憶物體的絕對(duì)位置，角度和圈數(shù)。即一旦位置，角度和圈數(shù)固定，什么時(shí)候編碼器的示值都唯一固定，包括停電后投電?！霸隽啃途幋a器”做不到這一點(diǎn)。一般“增量型編碼器”輸出兩個(gè)A、B脈沖信號(hào)，和一個(gè)Z(L)零位信號(hào)，A、B脈沖互差90度相位角。通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)可以知道位置，角度和圈數(shù)增量，通過(guò)A,B脈沖信號(hào)超前或滯后可以知道方向，停電后，必須從約定的基準(zhǔn)重新開(kāi)始計(jì)數(shù)?！霸隽啃途幋a器”表示位置，角度和圈數(shù)需要做后處理，重新投電要做“復(fù)零”操作，所以，“增量型編碼器”比“絕對(duì)型編碼器”在價(jià)格上便宜許多。

絕對(duì)值編碼器SSI輸出，同時(shí)提供了增量值信號(hào)A、B兩相1Vpp，是派什么用處的？

在我們提供的絕對(duì)值編碼器，德國(guó)的HEIDENHAIN的SSI輸出和德國(guó)HENGSTLER的SSI輸出，都同時(shí)提供了增量值信號(hào)A、B兩相1Vpp正弦波輸出，構(gòu)成了絕對(duì)與增量的雙輸出，很多用戶(hù)不明白這個(gè)增量信號(hào)是干什么用的，而剪掉聯(lián)線(xiàn)廢棄不用，真是蠻可惜的。

一。此增量信號(hào)可以作為絕對(duì)信號(hào)的冗余。

二?？梢宰尳^對(duì)信號(hào)作為位置閉環(huán)，而增量信號(hào)作為速度閉環(huán)，構(gòu)成位置控制與速度控制的雙閉環(huán)系統(tǒng)，以達(dá)到位置的準(zhǔn)確（無(wú)位置沖過(guò)頭而振蕩）和速度的高效，這是一個(gè)較先進(jìn)的課題，目前國(guó)內(nèi)似乎還沒(méi)有看到有很好的應(yīng)用介紹。

三。增量信號(hào)是正弦波信號(hào)，其可以用模擬電路細(xì)分，這樣，在絕對(duì)值編碼器兩個(gè)最小相鄰碼之間，還可以因?yàn)橄辔坏淖兓煌?，獲得更精細(xì)的分辨率，從而可以大大提高絕對(duì)值編碼器的分辨率。

電子凸輪開(kāi)關(guān)

現(xiàn)在還有一種絕對(duì)值、增量值、定位電子凸輪開(kāi)關(guān)三輸出的編碼器，除了上面介紹的RS485絕對(duì)值信號(hào)、A/B增量值信號(hào)以外，還同時(shí)提供了多點(diǎn)定位電子凸輪開(kāi)關(guān)，可預(yù)設(shè)定位開(kāi)關(guān)，到預(yù)設(shè)位置可直接輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制減速、停車(chē)。這樣，這一個(gè)絕對(duì)值編碼器可同時(shí)輸出連續(xù)絕對(duì)值信號(hào)顯示位置、輸出增量值信號(hào)作速度閉環(huán)、輸出定位電子凸輪開(kāi)關(guān)控制減速、定位！

SSI與Biss、Endat、Hipeface:

SSI為同步串聯(lián)界面(synchronous-serial interface)的英文縮寫(xiě)，其實(shí)際為兩個(gè)RS422通道，利用中斷的時(shí)鐘同步讀數(shù)，最高時(shí)鐘速度1.1 MHz.ssi的數(shù)據(jù)形式最簡(jiǎn)單，一般不包含CRC校驗(yàn)、產(chǎn)品內(nèi)部信息及地址，在運(yùn)動(dòng)控制中，有提出更快、信息更多的要求時(shí)，各家編碼器廠家推出了各自的方案，以海德漢為首的聯(lián)合西門(mén)子公司，推出的是Endat;以寶馬集團(tuán)及亨斯樂(lè)推出的是Biss(有個(gè)Biss協(xié)會(huì)）；以STEGMANN為首的推出hipeface.實(shí)際上都是在SSI的基礎(chǔ)上的改良的，基本物理格式都差不多，RS422（或RS485）,由時(shí)鐘脈沖觸發(fā)，只是速度更快，可達(dá)2-10MHZ，并可增加編碼器的內(nèi)部信息、CRC校驗(yàn)、故障報(bào)警的功能，有的可以增加地址，有的可以增加正余弦增量信號(hào)作冗余。由于目前的協(xié)議不同一，這些輸出都要連接專(zhuān)用的接口，故具體使用，還是建議直接找各自的編碼器廠家咨詢(xún)?yōu)楹谩?/p>

就我們使用的經(jīng)驗(yàn)，除非你對(duì)速度及編碼器安全有特別的要求，一般還是用SSI通用的好，方便。

絕對(duì)型編碼器（多圈）與PLC的連接有多種方法,簡(jiǎn)單介紹幾種：

1。SSI或各種總線(xiàn)連接，缺點(diǎn)是要用專(zhuān)用SSI接口或總線(xiàn)模塊，有的PLC還沒(méi)有，成本較高。

2。并行連接，進(jìn)PLC的開(kāi)關(guān)輸入模塊，但多圈的位數(shù)高，要十幾、二十幾根線(xiàn)纜，可靠性降低，成本上去了。

3。4--20mA（選擇有模擬量輸出功能的絕對(duì)值多圈編碼器）進(jìn)模擬量電流模塊，缺點(diǎn)，精度有所犧牲。

4。MODBUS RTU進(jìn)485通訊接口（要有雙向功能的），缺點(diǎn):要專(zhuān)門(mén)編程，速度可能降低，有時(shí)設(shè)備地址會(huì)丟。

一般的單圈位數(shù)低的用第二種方法。而多圈的要看應(yīng)用了，簡(jiǎn)單點(diǎn)的用4--20mA的方法。

第二篇：編碼器知識(shí)小結(jié)

編碼器知識(shí)小結(jié)

一、關(guān)于編碼器

1、名詞解釋

編碼器（encoder）,是一種對(duì)運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械位移變化信息（包括位置、速度、角度、力矩等）進(jìn)行檢測(cè)，并以數(shù)字化的形式將采集到的信息進(jìn)行編碼輸出的傳感器，是一種角位移傳感器。

2、應(yīng)用

根據(jù)編碼器的特點(diǎn)，其廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、加工中心、機(jī)器人、醫(yī)療器械、雷達(dá)、電梯、起重機(jī)械、伺服電機(jī)、測(cè)控行業(yè)等領(lǐng)域。但由于產(chǎn)品的特殊性，多數(shù)人對(duì)編碼器本身了解很少，其更多的應(yīng)用在OEM市場(chǎng)，如電梯、機(jī)床、伺服電機(jī)配套便是其主要應(yīng)用領(lǐng)域，占據(jù)了整體應(yīng)用市場(chǎng)份額的53%。

3、分類(lèi)

編碼器的種類(lèi)很多，根據(jù)不同的分類(lèi)方式，主要有以下幾種：

A、根據(jù)檢測(cè)原理，編碼器可分為光電式、磁式、感應(yīng)式和電容式。B、根據(jù)測(cè)量方式，編碼器可分為直線(xiàn)式和旋轉(zhuǎn)式。

C、根據(jù)編碼方式，編碼器可分為增量式、絕對(duì)式、混合式。

編碼器種類(lèi)的不同，其用途也存在相應(yīng)的差異，如絕對(duì)式編碼器相比增量式編碼器來(lái)說(shuō)，其在定位方面明顯優(yōu)于增量式編碼器，已越來(lái)越多的用于工控定位中，當(dāng)然其價(jià)格也更高。

在選擇具體的編碼器時(shí)，除了考慮以上的分類(lèi)之外，還需要考慮使用環(huán)境、安裝機(jī)械條件、電機(jī)的大小、精度的高低，成本要求等因素。

4、生產(chǎn)廠家

目前生產(chǎn)編碼器的廠家有很多，市場(chǎng)份額較高的企業(yè)主要有Heidenhain、Tamagawa、Nemicon、Yuheng、Baumer、Rep、P+F、Danaher、Koyo、Omron等，市場(chǎng)集中度很高，前三名的企業(yè)占據(jù)了接近50%的市場(chǎng)份額。其中歐美品牌占據(jù)了高端市場(chǎng)，其產(chǎn)品價(jià)格較高；韓日企業(yè)占據(jù)了中端市場(chǎng)，產(chǎn)品定價(jià)居中；而國(guó)內(nèi)企業(yè)主要進(jìn)攻低端市場(chǎng)，以量取勝。

部分企業(yè)及相關(guān)產(chǎn)品見(jiàn)附表。

5、發(fā)展趨勢(shì): 隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，在數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、3D打印機(jī)、伺服系統(tǒng)、高精度閉環(huán)控制系統(tǒng)領(lǐng)域中，其對(duì)于精度高、響應(yīng)快速、穩(wěn)定性好、體積小的編碼器的需求將越來(lái)越多。

編碼器的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方向：

第一，設(shè)計(jì)專(zhuān)用產(chǎn)品。如中達(dá)電通設(shè)計(jì)了CNC專(zhuān)用增量式編碼器和伺服電機(jī)專(zhuān)用型編碼器，新推出CNC主軸專(zhuān)用的CS7系列編碼器，其結(jié)構(gòu)緊湊、外型小巧，分辨率較高，采用線(xiàn)驅(qū)動(dòng)輸出，轉(zhuǎn)速快。

第二，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。如伊貝基公司將傳統(tǒng)的碼盤(pán)改為碼輪，優(yōu)化算法，使編碼器的體積更小而精度更高。

第三，進(jìn)一步提高光電編碼器的性能，制造高精度、高分辨率、高頻響的光電軸角編碼器是提高其性能的三個(gè)主要方向。

第四，差異化的信號(hào)傳輸與接口設(shè)計(jì)。

第五，產(chǎn)品制造向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。為適應(yīng)批量生產(chǎn)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，光電編碼器的產(chǎn)品及其組成元件應(yīng)本著低成本，高質(zhì)量的原則逐漸向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。

第六，適用于惡劣的工作環(huán)境。在某些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，要求光電編碼器有良好的抗沖擊、耐高溫、耐腐蝕、及防振動(dòng)等能力，即不僅能工作在較理想的工作環(huán)境中，也能在惡劣的條件下正常運(yùn)行。

二、關(guān)于伊貝基編碼器

1、伊貝基編碼器的特點(diǎn)

伊貝基主要產(chǎn)品為增量式光電旋轉(zhuǎn)編碼器。相對(duì)于傳統(tǒng)光電編碼器，其結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于用碼輪取代碼盤(pán)。傳統(tǒng)碼盤(pán)直徑小到一定程度時(shí)，受制于現(xiàn)有加工工藝水平，其精度會(huì)達(dá)到一個(gè)瓶頸。而伊貝基編碼器將碼盤(pán)改為碼輪后，通過(guò)優(yōu)化算法，碼輪的直徑可以達(dá)到非常?。ㄗ钚≈睆?mm），而精度非常高。

2、產(chǎn)品現(xiàn)狀

公司現(xiàn)有產(chǎn)品具有直徑小、精度高、性?xún)r(jià)比高、零位寬度可選、帶自檢功能，可根據(jù)用戶(hù)需求進(jìn)行部分差異化設(shè)計(jì)等特點(diǎn)；但產(chǎn)品線(xiàn)單

一、市場(chǎng)份額較低，潛在用戶(hù)獲知了解公司產(chǎn)品的渠道少。

3、公司產(chǎn)品發(fā)展方向

a、保持或加大研發(fā)投入，保持或進(jìn)一步鞏固公司在小直徑高精度編碼器領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

b、加大市場(chǎng)推廣，增加產(chǎn)品曝光率，提供更多渠道給現(xiàn)有及潛在客戶(hù)以了解公司產(chǎn)品。

c、完善售前、售后服務(wù)體系。

d、改進(jìn)生產(chǎn)工藝，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝自動(dòng)化程度較低，人工參與度較高，產(chǎn)品質(zhì)量受人因素影響較高，且容易達(dá)到產(chǎn)量瓶頸。

e、豐富公司產(chǎn)品線(xiàn)，增加市場(chǎng)占有率。f、嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量。

第三篇：編碼器總結(jié)報(bào)告

編碼器報(bào)告

1.編碼器的分類(lèi)

1.1按碼盤(pán)的刻孔方式不同分類(lèi)

（1）增量型：就是每轉(zhuǎn)過(guò)單位的角度就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)(也有發(fā)正余弦信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行細(xì)分，斬波出頻率更高的脈沖)，通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)，而且通過(guò)取A相、B相的上升和下降沿可以進(jìn)行2或4倍頻；Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個(gè)脈沖。

（2）絕對(duì)值型：就是對(duì)應(yīng)一圈，每個(gè)基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個(gè)唯一與該角度對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值，通過(guò)外部記圈器件可以進(jìn)行多個(gè)位置的記錄和測(cè)量。

1.2以編碼器工作原理分類(lèi)

光電式、磁電式和觸點(diǎn)電刷式。

1.3按信號(hào)的輸出類(lèi)型分類(lèi)

電壓輸出、集電極開(kāi)路輸出、推拉互補(bǔ)輸出和長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)輸出。

1.4以編碼器機(jī)械安裝形式分類(lèi)

（1）有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。（2）軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

2.編碼器的工作原理

2.1光電式編碼器的工作原理

旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置，它將被測(cè)的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（高速脈沖信號(hào)），不同型號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、Z三相脈沖，有的只有A、B相兩相，最簡(jiǎn)單的只有A相。

編碼器有5條引線(xiàn)，其中3條是脈沖輸出線(xiàn)，1條是COM端線(xiàn)，1條是電源線(xiàn)（OC門(mén)輸出型）。

增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤(pán)的時(shí)序和相位關(guān)系，得到其角度碼盤(pán)角度位移量增加（正方向）或減少（負(fù)方向）。下面對(duì)增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的內(nèi)部工作原理：

A,B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)兩個(gè)光敏接受管，A,B兩點(diǎn)間距為 S2 ,角度碼盤(pán)的光柵間距分別為S0和S1。

當(dāng)角度碼盤(pán)以某個(gè)速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，那么可知輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實(shí)際圖的S0：S1：S2比值相同，同理角度碼盤(pán)以其他的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實(shí)際圖的S0：S1：S2比值仍相同。如果角度碼盤(pán)做變速運(yùn)動(dòng)，把它看成為多個(gè)運(yùn)動(dòng)周期（在下面定義）的組合，那么每個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實(shí)際圖的S0：S1：S2比值仍相同。

通過(guò)輸出波形圖可知每個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的時(shí)序?yàn)?/p>

A,B輸出值保存起來(lái)，與下一個(gè)A,B輸出值做比較，就可以輕易的得出角度碼盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向，如果光柵格S0等于S1時(shí)，也就是S0和S1弧度夾角相同，且S2等于S0的1/2，那么可得到此次角度碼盤(pán)運(yùn)動(dòng)位移角度為S0弧度夾角的1/2，除以所消毫的時(shí)間，就得到此次角度碼盤(pán)運(yùn)動(dòng)位移角速度。S0等于S1時(shí)，且S2等于S0的1/2時(shí)，1/4個(gè)運(yùn)動(dòng)周期就可以得到運(yùn)動(dòng)方向位和位移角度，如果S0不等于S1，S2不等于S0的1/2，那么要1個(gè)運(yùn)動(dòng)周期才可以得到運(yùn)動(dòng)方向位和位移角度了。

2.2接觸式編碼器的工作原理

接觸式編碼器由碼盤(pán)和電刷組成的。

碼盤(pán)是利用制造印刷電路板的工藝，在銅箔板上制作某種碼制圖形的盤(pán)式印刷電路板。如8421碼等。

電刷是一種活動(dòng)觸頭結(jié)構(gòu)，在外界力的作用下旋轉(zhuǎn)碼盤(pán)時(shí)，電刷與碼盤(pán)接觸就產(chǎn)生某種碼制的某一數(shù)字編碼輸出。

8421碼是最基本、最簡(jiǎn)單的二進(jìn)制碼，是用四位為今之計(jì)來(lái)表示一位等值的十進(jìn)制數(shù)，工十六中組合。以8421制作的碼盤(pán)和旋轉(zhuǎn)軸固定在一起。

碼盤(pán)上有四圈碼道。相應(yīng)地對(duì)應(yīng)碼道上有一個(gè)電刷，四個(gè)電刷沿著一個(gè)固定的徑向安裝。黑色部分為導(dǎo)電區(qū)，電刷接觸導(dǎo)電部分時(shí)，輸出高電平，白色處為絕緣區(qū)，電刷接觸絕緣區(qū)是，輸出低電平。

編碼器的分辨率取決于碼道的數(shù)目n，位數(shù)越多，分辨率越高。當(dāng)然分辨率精度越高，對(duì)碼盤(pán)和電刷制作和安裝要求越嚴(yán)格。一般去n<9。

2.3電磁式編碼器的工作原理

光電式編碼器的主要缺點(diǎn)是對(duì)潮濕氣體和污染敏感，而可靠性差，而電磁式編碼器不易受塵埃和結(jié)露影響，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，響應(yīng)速度快（達(dá)500~700KHz），體積比光電式編碼器小，而成本更低，且易將多個(gè)元件精確地排列組合，比用光學(xué)元件和半導(dǎo)體電磁敏感元件更容易構(gòu)成新功能器件和多功能器件。

碼盤(pán)：在碼盤(pán)上按照編碼圖形，制作出磁化區(qū)和非磁化區(qū)。

電刷采用小型的磁環(huán)或者馬蹄型磁芯作為磁頭。磁頭上有兩組繞組線(xiàn)圈，一組是激勵(lì)線(xiàn)圈，另一組是輸出線(xiàn)圈。

3.編碼器的輸出 3.1集電極開(kāi)路輸出

集電極開(kāi)路輸出是以輸出電路的晶體管發(fā)射極作為公共端，并且集電極懸空的輸出電路。一般分為NPN集電極開(kāi)路輸出（見(jiàn)圖1）和PNP集電極開(kāi)路輸出（見(jiàn)圖2）。

圖1 NPN集電極開(kāi)路輸出

圖2 PNP集電極開(kāi)路輸出

3.2電壓輸出

電壓輸出是在集電極開(kāi)路輸出的電路基礎(chǔ)上，在電源間和集電極之間接了一個(gè)上拉電阻，使得集電極和電源之間能有一個(gè)穩(wěn)定的電壓狀態(tài)，見(jiàn)圖3。

圖3 電壓輸出

3.3互補(bǔ)輸出

互補(bǔ)輸出是輸出上具備N(xiāo)PN和PNP兩種輸出晶體管的輸出電路。根據(jù)輸出信號(hào)的[H]、[L]，2個(gè)輸出晶體管交互進(jìn)行[ON]、[OFF]動(dòng)作，比集電極開(kāi)路輸出的電路傳輸距離能稍遠(yuǎn)，也可與集電極開(kāi)路輸入機(jī)器（NPN、PNP）連接。輸出電路見(jiàn)圖4。

圖4 互補(bǔ)輸出

3.4線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)輸出

線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)輸出是采用RS-422標(biāo)準(zhǔn)，用AM26LS31芯片應(yīng)用于高速、長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮敵瞿Ｊ健Ｐ盘?hào)以差分形式輸出，因此抗干擾能力更強(qiáng)。輸出信號(hào)需專(zhuān)門(mén)能接收線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)輸出的設(shè)備才能接收。輸出電路見(jiàn)圖5。

圖5 3.5編碼器的并行輸出

絕對(duì)型編碼器輸出的是多位數(shù)碼(格雷碼或純二進(jìn)制碼)，并行輸出就是在接口上有多點(diǎn)高低電平輸出，以代表數(shù)碼的1或0，對(duì)于位數(shù)不高的絕對(duì)編碼器，一般就直接以此形式輸出數(shù)碼，可直接進(jìn)入PLC或上位機(jī)的I/O接口，輸出即時(shí)，連接簡(jiǎn)單。但是并行輸出有如下問(wèn)題：

（1）必須是格雷碼，因?yàn)槿缡羌兌M(jìn)制碼，在數(shù)據(jù)刷新時(shí)可能有多位變化，讀數(shù)會(huì)在短時(shí)間里造成錯(cuò)碼。

（2）所有接口必須確保連接好，因?yàn)槿缬袀€(gè)別連接不良點(diǎn)，該點(diǎn)電位始終是0，造成錯(cuò)碼而無(wú)法判斷。

（3）（4）傳輸距離不能遠(yuǎn)，一般在一兩米，對(duì)于復(fù)雜環(huán)境，最好有隔離。

對(duì)于位數(shù)較多，要許多芯電纜，并要確保連接優(yōu)良，由此帶來(lái)工程難度，同樣，對(duì)于編碼器，要同時(shí)有許多節(jié)點(diǎn)輸出，增加編碼器的故障損壞率。

并行輸出時(shí)間上，數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)出;空間上，每個(gè)位數(shù)的數(shù)據(jù)各占用一根線(xiàn)纜。增量型編碼器輸出的通常是并行輸出。

3.6編碼器的串行輸出

串行輸出就是通過(guò)約定，在時(shí)間上有先后的數(shù)據(jù)輸出，這種約定稱(chēng)為通訊規(guī)約，其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。串行輸出連接線(xiàn)少，傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)于編碼器的保護(hù)和可靠性就大大提高了，一般高位數(shù)的絕對(duì)編碼器都是用串行輸出的

串行輸出編碼器連接德國(guó)西門(mén)子的設(shè)備是比較容易的，但是連接非德國(guó)系的設(shè)備，接口就是問(wèn)題了，我公司提供各種接口輸出的儀表，可以解決這樣的問(wèn)題。

串行：時(shí)間上，數(shù)據(jù)按照約定，有先后;空間上，所有位數(shù)的數(shù)據(jù)都在一組線(xiàn)纜上(先后)發(fā)出。

串行是指按時(shí)間約定，串行輸出數(shù)字編碼信號(hào)，基本是絕對(duì)的，但也有一些增量編碼器，通過(guò)內(nèi)置電池記憶原點(diǎn)，其也可以通過(guò)串行輸出位置值，如電池線(xiàn)不聯(lián)，還是增量編碼器，此也稱(chēng)為偽絕對(duì)值編碼器，在一些日本伺服系統(tǒng)中較多見(jiàn)。其本質(zhì)其實(shí)還是增量編碼器。

4.編碼器的常用術(shù)語(yǔ)

■輸出脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)

旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)一圈所輸出的脈沖數(shù)發(fā)，對(duì)于光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器，通常與旋轉(zhuǎn)編碼器內(nèi)部的光柵的槽數(shù)相同（也可在電路上使輸出脈沖數(shù)增加到槽數(shù)的2倍4倍）?！龇直媛?/p>

分辨率表示旋轉(zhuǎn)編碼器的主軸旋轉(zhuǎn)一周，讀出位置數(shù)據(jù)的最大等分?jǐn)?shù)。絕對(duì)值型不以脈沖形式輸出，而以代碼形式表示當(dāng)前主軸位置（角度）。與增量型不同，相當(dāng)于增量型的“輸出脈沖/轉(zhuǎn)”?！龉鈻?/p>

光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器，其光柵有金屬和玻璃兩種。如是金屬制的，開(kāi)有通光孔槽；如是玻璃制的，是在玻璃表面涂了一層遮光膜，在此上面沒(méi)有透明線(xiàn)條（槽）。槽數(shù)少的場(chǎng)合，可在金屬圓盤(pán)上用沖床加工或腐蝕法開(kāi)槽。在耐沖擊型編碼器上使用了金屬的光柵，它與金屬制的光柵相比不耐沖擊，因此在使用上請(qǐng)注意，不要將沖擊直接施加于編碼器上?！鲎畲箜憫?yīng)頻率

最大響應(yīng)頻率是在1秒內(nèi)能響應(yīng)的最大脈沖數(shù)（例：最大響應(yīng)頻率為2KHz，即1秒內(nèi)可響應(yīng)2000個(gè)脈沖），公式如下：

最大響應(yīng)轉(zhuǎn)速（rpm）/60×（脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)）=輸出頻率Hz ■最大響應(yīng)轉(zhuǎn)速

最大響應(yīng)轉(zhuǎn)速是可響應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速，在此轉(zhuǎn)速下發(fā)生的脈沖可響應(yīng)公式如下： 最大響應(yīng)頻率（Hz）/（脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)）×60=軸的轉(zhuǎn)速rpm ■輸出波形

輸出脈沖（信號(hào)）的波形?！鲚敵鲂盘?hào)相位差

二相輸出時(shí)，二個(gè)輸出脈沖波形的相對(duì)的的時(shí)間差?！鲚敵鲭妷?/p>

指輸出脈沖的電壓。輸出電壓會(huì)因輸出電流的變化而有所變化。各系列的輸出電壓請(qǐng)參照輸出電流特性圖 ■起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

使處于靜止?fàn)顟B(tài)的編碼器軸旋轉(zhuǎn)必要的力矩。一般情況下運(yùn)轉(zhuǎn)中的力矩要比起動(dòng)力矩小。■軸允許負(fù)荷

表示可加在軸上的最大負(fù)荷，有徑向和軸向負(fù)荷兩種。徑向負(fù)荷對(duì)于軸來(lái)說(shuō)，是垂直方向的，受力與偏心偏角等有關(guān)；軸向負(fù)荷對(duì)軸來(lái)說(shuō)，是水平方向的，受力與推拉軸的力有關(guān)。這兩個(gè)力的大小影響軸的機(jī)械壽命 ■軸慣性力矩

該值表示旋轉(zhuǎn)軸的慣量和對(duì)轉(zhuǎn)速變化的阻力 ■轉(zhuǎn)速

該速度指示編碼器的機(jī)械載荷限制。如果超出該限制，將對(duì)軸承使用壽命產(chǎn)生負(fù)面影響，另外信號(hào)也可能中斷。■格雷碼

格雷碼是高級(jí)數(shù)據(jù)，因?yàn)槭菃卧嚯x和循環(huán)碼，所以很安全。每步只有一位變化。數(shù)據(jù)處理時(shí)，格雷碼須轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制碼?！龉ぷ麟娏?/p>

指通道允許的負(fù)載電流。■工作溫度

參數(shù)表中提到的數(shù)據(jù)和公差，在此溫度范圍內(nèi)是保證的。如果稍高或稍低，編碼器不會(huì)損壞。當(dāng)恢復(fù)工作溫度又能達(dá)到技術(shù)規(guī)范。■工作電壓

編碼器的供電電壓。5.總結(jié)

編碼器為傳感器類(lèi)的一種，主要用來(lái)偵測(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、位置、角度、距離或計(jì)數(shù)，除了應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)機(jī)械外，許多的馬達(dá)控制如伺服馬達(dá)、BLDC伺服馬達(dá)均需配備編碼器以供馬達(dá)控制器作為換相、速度及位置的檢出所以應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移—數(shù)字變換的，從50年代開(kāi)始應(yīng)用于機(jī)床和計(jì)算儀器，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)量精度高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外受到重視和推廣，在精密定位、速度、長(zhǎng)度、加速度、振動(dòng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。

第四篇：數(shù)字視頻信號(hào)源的編碼器和解碼器的研究

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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數(shù)字視頻信號(hào)源的編碼器和解碼器的設(shè)計(jì)

摘 要

數(shù)字視頻/音頻壓縮編碼是數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，主要解決電視信號(hào)數(shù)字化后所帶來(lái)的海量數(shù)據(jù)量如何能夠有效地存儲(chǔ)和傳輸?shù)膯?wèn)題。近20年來(lái)，視頻/音頻壓縮編碼技術(shù)一直處于快速發(fā)展之中，新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代視頻/音頻壓縮編碼技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可以在保持較好圖像質(zhì)量前提下，達(dá)到較高的壓縮比。

近年來(lái),衛(wèi)星數(shù)字廣播電視逐漸走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，受到大眾的喜愛(ài)。與傳統(tǒng)的模擬電視相比，衛(wèi)星數(shù)字廣播電視采用了全數(shù)字的圖像/聲音處理技術(shù)，MPEG-2這一數(shù)字視頻音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)被應(yīng)用其中。MPEG-2采用的具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g壓縮編碼技術(shù)支持高圖像分辨率，為數(shù)字廣播電視行業(yè)帶來(lái)了技術(shù)性的革命。本文主要針對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)源的編碼器和解碼器的研究。

關(guān)鍵詞：視頻/音頻壓縮編碼技術(shù)，編碼器，譯碼器

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目 錄

1數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展概況及其基本結(jié)構(gòu)..........................................................................1 1.1數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展概況.............................................................................................1 1.2數(shù)字電視的基本組成.........................................................................................................3 2視頻壓縮編碼的方法..............................................................................................................3 2.1 AVI.......................................................................................................................................3 2.2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè).....................................................................................................................5 2.3 預(yù)測(cè)編碼基本原理.............................................................................................................5 2.4混合編碼.............................................................................................................................7 3 MPEG-2編碼器原理..............................................................................................................7 3.1MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的基本結(jié)構(gòu)...................................................................................................7 3.2MPEG-2視頻編碼系統(tǒng)原理及關(guān)鍵技術(shù)...........................................................................8 4 MPEG-2解碼器原理............................................................................................................10 總

結(jié).......................................................................................................................................12 致

謝.......................................................................................................................................13 參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................14

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1數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展概況及其基本結(jié)構(gòu)

1.1數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展概況

數(shù)字電視主要有清晰度高，音頻效果好，抗干擾能力強(qiáng)，頻道數(shù)量大增，可以支持500套數(shù)字頻道，可開(kāi)展多功能的交互式電視服務(wù)等優(yōu)勢(shì)，筆者將詳細(xì)論述其多樣的頻道和人性化服務(wù)的優(yōu)勢(shì)，以及其特有的產(chǎn)品價(jià)值。

(1)花樣百出的付費(fèi)頻道

數(shù)字電視中的節(jié)目，尤其是付費(fèi)頻道的節(jié)目，是數(shù)字電視實(shí)現(xiàn)蓋利之根本，要想使付費(fèi)頻道能被用戶(hù)所接受，其節(jié)目的內(nèi)容的品質(zhì)需要更為上乘。首先，各地所開(kāi)播的付費(fèi)頻道其有小眾化、專(zhuān)業(yè)化、個(gè)性化、多元化、服務(wù)性的特點(diǎn)。如北廣傳媒開(kāi)辦的付費(fèi)頻道中有《考試在線(xiàn)》、《四海釣魚(yú)》、《車(chē)迷》、《愛(ài)家購(gòu)物》、《動(dòng)感音樂(lè)》等。上海付費(fèi)頻道中視頻節(jié)目有24套，音頻節(jié)目10套。另外，從這幾個(gè)頻道的名稱(chēng)就可以看出，付費(fèi)頻道的釗一對(duì)性十分的強(qiáng)，基本都固定在一個(gè)小的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域里，這樣就符合當(dāng)今受眾越來(lái)越突出個(gè)體的需要以及對(duì)快速獲得所需信息的效率追求。另外，由于各類(lèi)付費(fèi)頻道對(duì)于專(zhuān)業(yè)性的要求更高，所以只依靠節(jié)目制作者本身是不夠的，那么就出現(xiàn)了與社會(huì)機(jī)構(gòu)合作經(jīng)營(yíng)付費(fèi)頻道和引入海外節(jié)目的形式。如江蘇《靚裝頻道》，為了強(qiáng)化其國(guó)際性，該頻道投入大量資金，通過(guò)法國(guó)Fashion TV在國(guó)內(nèi)的版權(quán)代理唐龍國(guó)際傳媒公司購(gòu)買(mǎi)節(jié)目版權(quán)，另外還與美國(guó)部分時(shí)尚媒體建立了合作關(guān)系。吉林電視臺(tái)的《吉祥購(gòu)物頻道》是與上海合家購(gòu)物有限公司合作推出，全部節(jié)目在上海制作完成，吉林電視臺(tái)負(fù)責(zé)節(jié)目策劃和播出，上海合家購(gòu)物公司提供完善、豐富的物流保障。

(2)數(shù)字電視的人性化服務(wù)特質(zhì)

首先，數(shù)字電視本身存在著眾多的優(yōu)點(diǎn)，從數(shù)字電視和模擬電視情況的比較就可以看出，數(shù)字電視無(wú)論從技術(shù)條件，還是內(nèi)容結(jié)構(gòu)，甚至是蓋利方式，都可以促使其更加注重通過(guò)服務(wù)來(lái)贏得用戶(hù)。所以，現(xiàn)今條件下，觀眾可以獲得以下幾種便利服務(wù):一是數(shù)字增值服務(wù)，這類(lèi)服務(wù)使電視成為了一種信息工其和娛樂(lè)工其。如電視節(jié)目指南(EGP)，這就類(lèi)似于書(shū)本的目錄一樣，它可以把現(xiàn)在播放的各個(gè)電視臺(tái)的節(jié)目列成一份節(jié)目單，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行選 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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擇，節(jié)省了模擬電視中通過(guò)不斷調(diào)臺(tái)來(lái)選擇節(jié)目的時(shí)間。另外，以上海數(shù)字付費(fèi)電視和青島模式為例，在上海數(shù)字付費(fèi)電視中的數(shù)據(jù)增值服務(wù)共有7類(lèi)，如《氣象信息》、《新聞中心》、《堅(jiān)果游戲》、《股票行情》等。而在青島模式中，它為用戶(hù)提供了海量信息，其搭建了電子政務(wù)平臺(tái)、文化教育平臺(tái)、生活信息平臺(tái)，電子商務(wù)平臺(tái)。這此平臺(tái)隨時(shí)為用戶(hù)提供了最新的政府建設(shè)、居民生活、股市即時(shí)行情等信息。其實(shí)，這樣的資訊平臺(tái)，也是數(shù)字電視拓展外圍業(yè)務(wù)的有利手段。如英國(guó)的B-SKY-B就有一個(gè)《Open》的購(gòu)物頻道，它上面銷(xiāo)售的東西包括PC、電器、書(shū)和唱片等，更重要的是其便捷的交易方式，提高了“沖動(dòng)型購(gòu)買(mǎi)”的機(jī)會(huì)，由于B-SKY-B的機(jī)頂盒本身安裝時(shí)就有加密系統(tǒng)，對(duì)于用戶(hù)信息和地址十分清楚，所以用戶(hù)根本不用敲自己的地址甚至是信用卡號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)交易。二是視頻點(diǎn)播服務(wù)(VOD)，主要分為兩類(lèi)準(zhǔn)視頻點(diǎn)播，即“預(yù)先安排好節(jié)目菜單及電視節(jié)目播出時(shí)間表，將同一節(jié)目以一定的時(shí)間間隔安排在不同的數(shù)字頻道內(nèi)播出?！焙驼嬉曨l點(diǎn)播，它可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)自行控制節(jié)目播放情況，如請(qǐng)進(jìn)和后退。三是下載服務(wù)。如果用戶(hù)想觀看某個(gè)電視節(jié)目，卻在節(jié)目播出的時(shí)段沒(méi)有時(shí)間，那么就可以通過(guò)預(yù)訂節(jié)目，讓運(yùn)營(yíng)方把該節(jié)目下載到機(jī)頂盒中，讓用戶(hù)可以依據(jù)自己的時(shí)間觀看該節(jié)目。四是互聯(lián)網(wǎng)接入。用戶(hù)可以用電視瀏覽網(wǎng)站，而且其速度比電腦更快。

(3)有別于傳統(tǒng)電視的產(chǎn)品價(jià)值

由于傳統(tǒng)電視媒體生產(chǎn)的節(jié)目是一種單純的“灌輸”式的“免費(fèi)便餐”，電視上有什么節(jié)目，觀眾就被動(dòng)的在現(xiàn)有的節(jié)目中進(jìn)行選擇，并且傳統(tǒng)電視節(jié)目的價(jià)值只有擁有了廣告時(shí)段，廣告商的贊助，才會(huì)獲得價(jià)值，所以節(jié)目被賣(mài)給了廣告商，受眾被賣(mài)給了廣告，并不是一種不等價(jià)交換。因而，傳統(tǒng)電視媒體的產(chǎn)品與商品從根本上違背了市場(chǎng)價(jià)值規(guī)律?！岸鴶?shù)字電視媒體的產(chǎn)品是真正意義上的等價(jià)交換商品，它通過(guò)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)‘那只無(wú)形的手’，以付費(fèi)電視收視點(diǎn)擊次數(shù)和收視群體文化背景的統(tǒng)計(jì)信息，發(fā)揮按質(zhì)論價(jià)、優(yōu)勝劣汰的市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用，客觀地依據(jù)價(jià)值法規(guī)創(chuàng)造產(chǎn)品的增值與增量。”所以，數(shù)字電視的節(jié)目成為了一種單純的商品，其價(jià)值本身就在于它所包含的信息，是否可以滿(mǎn)足觀眾的需求，觀眾看電視就像是逛超級(jí)市場(chǎng)，面對(duì)明碼標(biāo)價(jià)的商品，自主選擇各類(lèi)商品。這種售出方式，才是以受眾為本位，實(shí)現(xiàn)信息的有效獲取。

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1.2數(shù)字電視的基本組成

交互式數(shù)字電視系統(tǒng)由三部分組成：數(shù)字前端系統(tǒng)、雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)終端系統(tǒng)[1]。

數(shù)字前端系統(tǒng)通常劃分為信源處理、信息處理和傳輸處理三部分，完成節(jié)目的數(shù)字化、加擾、授權(quán)和認(rèn)證等功能；雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)主要通過(guò)衛(wèi)星、Cable、地面發(fā)射、MMDS等方式將節(jié)目傳送到用戶(hù)家中，回傳可采用HFC回傳通道、PSTN和其它網(wǎng)絡(luò)；用戶(hù)終端系統(tǒng)采用機(jī)頂盒（STB）收看數(shù)字電視節(jié)目或?qū)崿F(xiàn)交互式功能，如收看付費(fèi)電視、實(shí)現(xiàn)Internet瀏覽、遠(yuǎn)程教育等。

2視頻壓縮編碼的方法

壓縮編碼的方法有幾十種之多，并在編碼過(guò)程中涉及較深的的數(shù)學(xué)里理論基礎(chǔ)問(wèn)題，在此僅介紹幾種常用的壓縮編碼方法[2]。2.1 AVI AVI（Audio Video Interleave）是一種音頻視像交插記錄的數(shù)字視頻文件格式。1992年初Microsoft公司推出了AVI技術(shù)及其應(yīng)用軟件VFW（Video for Windows）。在AVI文件中，運(yùn)動(dòng)圖像和伴音數(shù)據(jù)是以交織的方式存儲(chǔ)，并獨(dú)立于硬件設(shè)備。這種按交替方式組織音頻和視像數(shù)據(jù)的方式可使得讀取視頻數(shù)據(jù)流時(shí)能更有效地從存儲(chǔ)媒介得到連續(xù)的信息。構(gòu)成一個(gè)AVI文件的主要參數(shù)包括視像參數(shù)、伴音參數(shù)和壓縮參數(shù)等[3]。2.1.1視像參數(shù)

（1）、視窗尺寸（Video size）：根據(jù)不同的應(yīng)用要求，AVI的視窗大小或分辨率可按4：3的比例或隨意調(diào)整：大到全屏640×480，小到160×120甚至更低。窗口越大，視頻文件的數(shù)據(jù)量越大。

（2）、幀率（Frames per second）：幀率也可以調(diào)整，而且與數(shù)據(jù)量成正比。不同的幀率會(huì)產(chǎn)生不同的畫(huà)面連續(xù)效果。2.1.2伴音參數(shù)

在AVI文件中，視像和伴音是分別存儲(chǔ)的，因此可以把一段視頻中的視像與另一段視頻中的伴音組合在一起。AVI 文件與WAV文件密切相關(guān)，因?yàn)閃AV

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文件是AVI文件中伴音信號(hào)的來(lái)源。伴音的基本參數(shù)也即WAV文件格式的參數(shù)，除此以外，AVI文件還包括與音頻有關(guān)的其他參數(shù)[4]：

（1）視像與伴音的交織參數(shù)（Interlace Audio Every X Frames）AVI格式中每X幀交織存儲(chǔ)的音頻信號(hào)，也即伴音和視像交替的頻率X是可調(diào)參數(shù)，X的最小值是一幀，即每個(gè)視頻幀與音頻數(shù)據(jù)交織組織，這是CD－ROM上使用的默認(rèn)值。交織參數(shù)越小，回放AVI文件時(shí)讀到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)流越少，回放越容易連續(xù)。因此，如果AVI文件的存儲(chǔ)平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸率較大，則交錯(cuò)參數(shù)可設(shè)置得高一些。當(dāng)AVI文件存儲(chǔ)在硬盤(pán)上時(shí)，也即從硬盤(pán)上讀AVI文件進(jìn)行播放時(shí)，可以使用大一些的交織頻率，如幾幀，甚至1秒[5]。

（2）同步控制（Synchronization）在AVI文件中，視像和伴音是同步得很好的。但在MPC中回放AVI文件時(shí)則有可能出現(xiàn)視像和伴音不同步的現(xiàn)象。

（3）壓縮參數(shù)：在采集原始模擬視頻時(shí)可以用不壓縮的方式，這樣可以獲得最優(yōu)秀的圖像質(zhì)量。編輯后應(yīng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境環(huán)擇合適的壓縮參數(shù)。2.1.3AVI數(shù)字視頻的特點(diǎn)

提供無(wú)硬件視頻回放功能：AVI格式和VFW軟件雖然是為當(dāng)前的MPC設(shè)計(jì)的，但它也可以不斷提高以適應(yīng)MPC的發(fā)展。根據(jù)AVI格式的參數(shù)，其視窗的大小和幀率可以根據(jù)播放環(huán)境的硬件能力和處理速度進(jìn)行調(diào)整。在低檔MPC機(jī)上或在網(wǎng)絡(luò)上播放時(shí)，VFW的視窗可以很小，色彩數(shù)和幀率可以很低；而在Pentium級(jí)系統(tǒng)上，對(duì)于64K色、320×240的壓縮視頻數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)每秒25幀的回放速率。這樣，VFW就可以適用于不同的硬件平臺(tái)，使用戶(hù)可以在普通的MPC上進(jìn)行數(shù)字視頻信息的編輯和重放，而不需要昂貴的專(zhuān)門(mén)硬件設(shè)備。

實(shí)現(xiàn)同步控制和實(shí)時(shí)播放：通過(guò)同步控制參數(shù)，AVI可以通過(guò)自調(diào)整來(lái)適應(yīng)重放環(huán)境，如果MPC的處理能力不夠高，而AVI文件的數(shù)據(jù)率又較大，在WINDOWS環(huán)境下播放該AVI文件時(shí)，播放器可以通過(guò)丟掉某些幀，調(diào)整AVI的實(shí)際播放數(shù)據(jù)率來(lái)達(dá)到視頻、音頻同步的效果。

可以高效地播放存儲(chǔ)在硬盤(pán)和光盤(pán)上的AVI文件：由于AVI數(shù)據(jù)的交叉存儲(chǔ)，VFW播放AVI數(shù)據(jù)時(shí)只需占用有限的內(nèi)存空間，因?yàn)椴シ懦绦蚩梢砸贿呑x取硬盤(pán)或光盤(pán)上的視頻數(shù)據(jù)一邊播放，而無(wú)需預(yù)先把容量很大的視頻數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中。在播放AVI視頻數(shù)據(jù)時(shí)，只需在指定的時(shí)間內(nèi)訪(fǎng)問(wèn)少量的視頻圖像

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和部分音頻數(shù)據(jù)。這種方式不僅可以提高系統(tǒng)的工作效率，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)迅速地加載和快速地啟動(dòng)播放程序，減少播放AVI視頻數(shù)據(jù)時(shí)用戶(hù)的等待時(shí)間。

提供了開(kāi)放的AVI數(shù)字視頻文件結(jié)構(gòu)：AVI文件結(jié)構(gòu)不僅解決了音頻和視頻的同步問(wèn)題，而且具有通用和開(kāi)放的特點(diǎn)。它可以在任何Windows環(huán)境下工作，而且還具有擴(kuò)展環(huán)境的功能。用戶(hù)可以開(kāi)發(fā)自己的AVI視頻文件，在Windows環(huán)境下可隨時(shí)調(diào)用。

AVI文件可以再編輯：AVI一般采用幀內(nèi)有損壓縮，可以用一般的視頻編輯軟件如Adobe Premiere或Media Studio進(jìn)行再編輯和處理。2.2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)

待傳送的時(shí)變圖像一般都包含幾個(gè)具有不同運(yùn)動(dòng)隊(duì)的物體。如果攝像機(jī)固定, 則景物靜止;在搖鏡頭的情況下, 景物則以幾乎均勻的速度移動(dòng)。在任何一種情況下, 除由于運(yùn)動(dòng)而新增的背景和前景外, 奇遇像元都在前一幀出現(xiàn)過(guò), 它的位置取決于所屬物體的運(yùn)動(dòng)情況。因此, 如果圖像的運(yùn)動(dòng)已知, 就可以通過(guò)對(duì)前一幀圖像上的像元位移和插值來(lái)得到當(dāng)前場(chǎng)像元的良好預(yù)測(cè), 這正是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼的基礎(chǔ), 其目的是使預(yù)測(cè)建立在更接近輸入信號(hào)實(shí)際模型的基礎(chǔ)上, 以獲得比固定預(yù)測(cè)器更好的改進(jìn)。其基本技術(shù)包含以下幾部分: 1.圖像位移場(chǎng)的估計(jì):一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是首先從圖像中分出固定背景和具有不同但均勻位移的幾個(gè)物體, 然后分別計(jì)算每個(gè)物體的位移量。

2.利用位移量產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)(這包括前面場(chǎng)或幀的插值)。3.對(duì)預(yù)測(cè)誤差及附帶信息(分割和位移估計(jì))進(jìn)行編碼。

對(duì)于固定物體和背景來(lái)說(shuō), 位移為零, 最佳預(yù)測(cè)就是前一幀的數(shù)據(jù)。對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)域來(lái)說(shuō), 預(yù)測(cè)就是插值濾波器的輸出, 濾波器的參數(shù)由位移估計(jì)決定。2.3 預(yù)測(cè)編碼基本原理

由于語(yǔ)音信號(hào)的相鄰抽樣點(diǎn)之間有一定的幅度關(guān)聯(lián)性，所以，可根據(jù)以前時(shí)刻的樣值來(lái)預(yù)測(cè)現(xiàn)時(shí)刻的樣值，只要傳預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之差，而不需要每個(gè)樣值都傳輸。這種方法就是預(yù)測(cè)編碼。

語(yǔ)音信號(hào)的樣值可分為可預(yù)測(cè)和不可預(yù)測(cè)兩部分?？深A(yù)測(cè)部分(相關(guān)部分)是由過(guò)去的一些權(quán)值加權(quán)后得到的；不可預(yù)測(cè)的部分(非相關(guān)部分)可看成是預(yù)

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測(cè)誤差。這樣，在數(shù)字通信中，就不用直接傳送原始話(huà)音信號(hào)序列，而只傳送差值序列。因?yàn)椴钪敌蛄械男畔⒖梢源嬖夹蛄兄械挠行畔ⅲ钪敌盘?hào)的能量遠(yuǎn)小于原樣值，就可以使量化電平數(shù)減少，從而大大地壓縮數(shù)碼率。在接收端，只要把差值序列疊加到預(yù)測(cè)序列上，就可以恢復(fù)原始序列。

圖1給出了差值脈碼調(diào)制(DPCM)系統(tǒng)原理框圖。圖中輸入樣值信號(hào)接收端重建信號(hào)為后的差值，是，是輸入信號(hào)與預(yù)測(cè)信號(hào)的差值，為量化

經(jīng)編碼后輸出的數(shù)字碼。

圖1DPCM系統(tǒng)

編碼器中的預(yù)測(cè)器與解碼器中的預(yù)測(cè)器完全相同。因此，在無(wú)傳輸誤碼的情況下，解碼器輸出的重建信號(hào)化誤差定義為輸入信號(hào)

和編碼器的完全相同。DPCM的總量的差值。即有

與解碼器輸出的重建信號(hào)

由上式可知，在這種DPCM系統(tǒng)中，總量化誤差只和差值信號(hào)的量化誤差有關(guān)。圖2說(shuō)明了預(yù)測(cè)的原理。

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圖2 DPCM預(yù)測(cè)原理

由圖2可見(jiàn)，預(yù)測(cè)值跟蹤輸入信號(hào)抽樣值變化。DPCM的方框圖如圖2.3中，它是典型的線(xiàn)性預(yù)測(cè)方式。

設(shè)原始信號(hào)序列中是序列中現(xiàn)在的樣值，而，并用

是的前

為，其

個(gè)樣值。若選用的前N個(gè)樣值來(lái)預(yù)測(cè)

其中，j為任意整數(shù)，表示預(yù)測(cè)值，則

數(shù)。為預(yù)測(cè)系數(shù)或加權(quán)系

是過(guò)去N個(gè)為預(yù)測(cè)階數(shù)。由上式可見(jiàn)，線(xiàn)性預(yù)測(cè)中，第n個(gè)預(yù)測(cè)值樣值的線(xiàn)性組合。2.4混合編碼

將幾種圖像序列的壓縮技術(shù)結(jié)合起來(lái), 就構(gòu)成了混合編碼方法。不同的圖像壓縮技術(shù)有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合有利于圖像更好的壓縮。MPEG-2編碼器原理

3.1MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的基本結(jié)構(gòu)

MPEG全名：Moving Pictures Experts Group，中文譯名： 動(dòng)態(tài)圖像專(zhuān)家組。MPEG-2是該工作組于1994年發(fā)布的視頻和音頻壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，正式名稱(chēng)

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為：活動(dòng)圖像及伴音信息的通用編碼。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)分為9個(gè)部分，統(tǒng)稱(chēng)為ISO/IECI38l8國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。第一部分系統(tǒng)，這一部分對(duì)MPEG-2的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定義，描述這一標(biāo)準(zhǔn)是如何將多個(gè)視頻，音頻和數(shù)據(jù)的基本碼流合成傳輸碼流和節(jié)目碼流的；第二部分視頻，描述了視頻的編碼方法，目的在于使視頻數(shù)據(jù)能夠以計(jì)算機(jī)能夠處理的形式在電視廣播信道上進(jìn)行傳輸；第三部分音頻，是在MPEG-1基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，用于音頻信號(hào)的編碼和解碼，與MPEG-1的音頻編碼音頻標(biāo)準(zhǔn)是反向兼容的：第四部分符合測(cè)試，對(duì)每一個(gè)編碼碼流進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷其是否符合MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)碼流；第五部分軟件，描述MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)如何以軟件形式將第一、二、三部分實(shí)現(xiàn)的方法；第六部分?jǐn)?shù)字化存儲(chǔ)媒體命令與控制部分，介紹了在交互式多媒體網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器與用戶(hù)之間會(huì)話(huà)指令的控制規(guī)范。這六個(gè)部分已經(jīng)成為了國(guó)際編碼的正式標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)字電視領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的第七部分規(guī)定了多通道音頻編碼，與MPEG-1音頻不存在反向兼容關(guān)系；第八部分目前已停止運(yùn)作；第九部分規(guī)定了傳送碼流的實(shí)時(shí)接口。

3.2MPEG-2視頻編碼系統(tǒng)原理及關(guān)鍵技術(shù)

MPEG-2圖像壓縮的原理利用了圖像的空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性。圖像的空間相關(guān)性是指在一幀圖像內(nèi)每一個(gè)場(chǎng)景都是由數(shù)以?xún)|計(jì)的像素點(diǎn)構(gòu)成的，通常狀況下一個(gè)像素與其周?chē)囊恍┫袼卦诹炼取⑸壬洗嬖诘奶囟P(guān)系； 圖像的時(shí)間相關(guān)性是因?yàn)橐粋€(gè)節(jié)目是由若干個(gè)情節(jié)構(gòu)成，一個(gè)情節(jié)包含眾多的圖像序列，而圖像序列是由許多幀連續(xù)的圖像組成的，在任何一個(gè)圖像序列中，前后幀的圖像存在一定的相關(guān)性。

在衛(wèi)星數(shù)字廣播電視的傳輸過(guò)程中，在衛(wèi)星數(shù)字廣播電視的傳輸過(guò)程中，如果將所得有信息都以編碼形式進(jìn)行傳輸就會(huì)影響傳輸速率，加大系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。因而，問(wèn)題的關(guān)鍵就在于如何剔除圖像中由于時(shí)間相關(guān)性和空間相關(guān)性造成的冗余信息，通過(guò)保留非相關(guān)信息的傳輸以節(jié)省傳輸占用的頻帶，接收機(jī)再按照特定的解碼方法，利用傳出過(guò)去的非相關(guān)信息恢復(fù)成原始圖像，同時(shí)需要確保圖像質(zhì)量使畫(huà)面盡可能的清晰連貫。

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮編碼技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比能夠在相同畫(huà)面質(zhì)量的前提下更大的限度上去除圖像中存在的冗余信息。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)利用了具有運(yùn)

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動(dòng)補(bǔ)償特點(diǎn)的幀間壓縮編碼技術(shù)、DCT技術(shù)、熵編碼減少了視頻傳輸?shù)臅r(shí)間冗余度、空間冗余度，信息表示上的統(tǒng)計(jì)冗余度，從而極大地增強(qiáng)了壓縮性能，節(jié)省了視頻傳輸占用的頻帶。

(一)幀間壓縮編碼技術(shù)

MPEG-2中的編碼圖像由I幀，P幀、B幀三類(lèi)構(gòu)成。I幀圖像采用了幀內(nèi)編碼的方式，壓縮的倍數(shù)較低。通過(guò)減少單幀圖像內(nèi)的空間相關(guān)性而暫時(shí)忽略時(shí)間相關(guān)性在接收機(jī)初始化、信道獲取、節(jié)目的切換和插入上減少了視頻冗余。通過(guò)編碼器對(duì)I幀圖像出現(xiàn)頻率的選擇使其周期性地出現(xiàn)于圖像序列中。P幀和B幀圖像都采用了幀間編碼的方式，利用空間相關(guān)性的同時(shí)利用了時(shí)間相關(guān)性。P幀圖像采用的前向時(shí)間預(yù)測(cè)提高了視頻壓縮的效率和圖像的質(zhì)量。B幀圖像采用了未來(lái)幀作為參考，將圖像幀于幀之間的傳輸順序和顯示順序打亂進(jìn)行傳輸，通過(guò)雙向時(shí)間預(yù)測(cè)大大地提高了視頻壓縮倍數(shù)。

(二)DCT技術(shù)

DCT技術(shù)實(shí)際上是空間變換技術(shù)的一種，在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中DCT的基本單位是8x8的像塊。

DCT變換通過(guò)設(shè)置像塊能量的位置，DCT變換通過(guò)設(shè)置像塊能量的位置，將圖像的能量集中在少數(shù)幾個(gè)低頻的DCT系數(shù)上，在新生成的8x8的DCT系數(shù)塊中，左上角少量低頻系數(shù)被賦予較大的數(shù)值，其余系數(shù)被賦予較小的數(shù)值，這樣就可以在只編碼和傳輸幾個(gè)少數(shù)系數(shù)的同時(shí)對(duì)圖像質(zhì)量不造成破壞。雖然DCT技術(shù)沒(méi)有對(duì)圖像直接進(jìn)行壓縮，但通過(guò)對(duì)圖像能量的集中為下一步的壓縮奠定了基礎(chǔ)。量化過(guò)程實(shí)際上就是以某個(gè)量化步長(zhǎng)去除DCT系數(shù)。量化的步長(zhǎng)越小，包含的視頻信息越多，量化精度也就越細(xì)，但是所需要的傳輸頻帶也就高。由于人類(lèi)的視覺(jué)對(duì)低頻系數(shù)感應(yīng)更為明顯，因而在DCT變換系數(shù)中，對(duì)越低頻系數(shù)分配的量化精度越細(xì)，對(duì)越高頻系數(shù)分配的量化精度越粗，一般情況下，大多數(shù)的高頻系數(shù)在量化之后都會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱恪Ｍㄟ^(guò)這一方式，在量化精度不嚴(yán)重超過(guò)需要的前提下，盡可能多地涵蓋了DCT空間的頻率信息。量化后，8x8二維矩陣中大多數(shù)的非零DCT系數(shù)位于左上角，通過(guò)之型掃描將原來(lái)的二維數(shù)組轉(zhuǎn)換為一維數(shù)組后，這些系數(shù)集中在數(shù)組的前部，量化結(jié)果為零的DCT系數(shù)則位于數(shù)組鍵字、所用技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域、所屬領(lǐng)域、經(jīng)費(fèi)數(shù)量等因素，通

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過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中已有項(xiàng)目的遍歷對(duì)比，來(lái)尋找與目標(biāo)項(xiàng)目接近的項(xiàng)目，當(dāng)存在某因素交集時(shí)記為1，無(wú)交集記為0，并做出累加，最后選取總得分最高的項(xiàng)目作為最佳參考項(xiàng)目。在找到接近項(xiàng)目后，調(diào)用對(duì)比項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)使用情況來(lái)判斷。從理論上講，應(yīng)著重研究項(xiàng)目相似度的計(jì)算理論，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目間進(jìn)行全面的相似度分析，可以作為后續(xù)課題展開(kāi)研究。MPEG-2解碼器原理

解碼器的工作原理如圖3所示

圖3解碼器的工作原理

解碼器中有一個(gè)頻率為27 MHz左右的壓控振蕩器(VCO-Voltage Controlled Oscillator)，VCO輸出信號(hào)作為解碼器系統(tǒng)時(shí)鐘送人計(jì)數(shù)器中，產(chǎn)生當(dāng)前STC樣值，它與PCR一樣也是42 bit數(shù)值，其中高33 bit是以27MHz經(jīng)過(guò)300分頻后的時(shí)鐘為單位計(jì)數(shù)值PCR_ Base，其作用是在解碼器切換節(jié)目時(shí)，提供對(duì)解碼器PCR計(jì)數(shù)器的初始值，以讓該P(yáng)CR值與PTS, DTS最大可能地達(dá)到相同的時(shí)間起點(diǎn)。低9 bit是以27 MHz時(shí)鐘為單位的計(jì)數(shù)值PCR Extension ,它的作用是通過(guò)解碼器端的鎖相環(huán)電路修正解碼器的系統(tǒng)時(shí)鐘，使其達(dá)到和編碼器一致的27MHz。從接收到的碼流中依次獲得各幀的PTS和DTS值，將其和當(dāng)前STC值的高33 bit位作比較。如果DTS大于STC值，則對(duì)碼流進(jìn)行緩存，同時(shí)監(jiān)測(cè)

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STC值的變化，當(dāng)STC值增大到與DTS值相等時(shí)，對(duì)該幀碼流進(jìn)行解碼，播放該幀;如果由于傳輸網(wǎng)絡(luò)的緩沖延時(shí)抖動(dòng)，當(dāng)碼流到達(dá)解碼器時(shí)，其PTS值已經(jīng)小于STC值，則解碼器跳過(guò)這一幀，丟棄該幀數(shù)據(jù)。由于PTS和DTS是根據(jù)PCR值產(chǎn)生的，因此必須將獲得的第一個(gè)PCR值作為初始值去置位解碼器的STC計(jì)數(shù)器，使它們的值一樣，否則將導(dǎo)致時(shí)基不同，從而解碼出錯(cuò)。音頻與視頻的處理相似，只是不存在時(shí)序重排的問(wèn)題。

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總

結(jié)

通過(guò)這次數(shù)字視頻信號(hào)源的編碼器和解碼器的研究的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許多知識(shí)，不僅給我開(kāi)闊了思路，而且還讓我認(rèn)識(shí)到了自己對(duì)以前所學(xué)過(guò)知識(shí)的不足。

在這次課程設(shè)計(jì)當(dāng)中我碰到了許多問(wèn)題，我曾經(jīng)接觸過(guò)這方面的書(shū)籍和實(shí)物，也對(duì)其有一些簡(jiǎn)單的了解。但是卻不知道具體的工作原理，當(dāng)我拿到課程設(shè)計(jì)的題名后完全不知道該怎么辦好，好在有同學(xué)們和老師的幫助使我明白了其中的道理，于此同時(shí)我通過(guò)大量地閱讀和查閱相關(guān)的資料，最終此次課程設(shè)計(jì)才得以完成。

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致

謝

課程設(shè)計(jì)是在大學(xué)生活中必須經(jīng)歷的過(guò)程，從設(shè)計(jì)之初的無(wú)從下手到設(shè)計(jì)工作的圓滿(mǎn)完成，期間遇到了諸多的問(wèn)題和困難。但最終在同學(xué)們的熱心幫助的老師細(xì)心指導(dǎo)下，通過(guò)自己的努力，最終這些問(wèn)題與困難都得到了圓滿(mǎn)解決。

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參考文獻(xiàn)

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[2].裴昌辛.電視原理與現(xiàn)代電視系統(tǒng) [M].西安.西安電子科技大學(xué)出版社，1997.P101~169

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第五篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(HuffMan編碼器)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告

題目：HuffMan編碼器

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)報(bào)告

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目 錄

一．問(wèn)題描述

二．基本要求(需求分析)

三．?概要設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)思想、實(shí)現(xiàn)方法、模塊設(shè)計(jì))

四．?詳細(xì)設(shè)計(jì)(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、算法分析)

五．測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果

六．課程設(shè)計(jì)小結(jié)(心得體會(huì)、存在問(wèn)題、改進(jìn)措施)

一． 問(wèn)題描述

利用哈夫曼編碼進(jìn)行通信可以大大提高信道利用率，縮短信息傳輸時(shí)間，降低傳輸成本。

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但是，這要求在發(fā)送端通過(guò)一個(gè)編碼系統(tǒng)對(duì)待傳數(shù)據(jù)預(yù)先編碼，在接收端將傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼（復(fù)原）。對(duì)于雙工信道（即可以雙向傳輸信息的信道），每端都需要一個(gè)完整的編/譯碼系統(tǒng)。試為這樣的信息收發(fā)站寫(xiě)一個(gè)哈夫曼碼的編/譯碼系統(tǒng)。二． 基本要求(需求分析)

一個(gè)完整的系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：

（1）I：初始化（Initialization）。從終端讀入字符集大小n，以及n個(gè)字符和n個(gè)權(quán)值，建立哈夫曼樹(shù)，并將它存于文件hfmTree中。

（2）E：編碼（Encoding）。利用已建好的哈夫曼樹(shù)（如不在內(nèi)存，則從文件hfmTree中讀入），對(duì)文件ToBeTran中的正文進(jìn)行編碼，然后將結(jié)果存入文件CodeFile中。

（3）D：譯碼（Decoding）。利用已建好的哈夫曼樹(shù)將文件CodeFile中的代碼進(jìn)行譯碼，結(jié)果存入文件TextFile中。

（4）P：印代碼文件（Print）。將文件CodeFile以緊湊格式顯示在終端上，每行50個(gè)代碼。同時(shí)將此字符形式的編碼文件寫(xiě)入文件CodePrin中。

（5）T：印哈夫曼樹(shù)（Tree printing）。將已在內(nèi)存中的哈夫曼樹(shù)以直觀的方式（樹(shù)或凹入表形式）顯示在終端上，同時(shí)將此字符形式的哈夫曼樹(shù)寫(xiě)入文件TreePrint中。[測(cè)試數(shù)據(jù)] 用下表給出的字符集和頻度的實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建立哈夫曼樹(shù)，并實(shí)現(xiàn)以下報(bào)文的編碼和譯碼：“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”。

字符 空格 A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M 頻度 186

13 22 32 103 21 15 47 57 1

20 字符 N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z 頻度 57

15 1

51 80 23 8 1 1[實(shí)現(xiàn)提示]

（1）編碼結(jié)果以文本方式存儲(chǔ)在文件CodeFile中。

（2）用戶(hù)界面可以設(shè)計(jì)為“菜單”方式：顯示上述功能符號(hào)，再加上“Q”，表示退出運(yùn)行Quit。請(qǐng)用戶(hù)鍵入一個(gè)選擇功能符。此功能執(zhí)行完畢后再顯示此菜單，直至某次用戶(hù)選擇了“Q”為止。

（3）在程序的一次執(zhí)行過(guò)程中，第一次執(zhí)行I，D或C命令之后，哈夫曼樹(shù)已經(jīng)在內(nèi)存了，不必再讀入。每次執(zhí)行中不一定執(zhí)行I命令，因?yàn)槲募fmTree可能早已建好。

三． 概要設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)思想、實(shí)現(xiàn)方法、模塊設(shè)計(jì))哈夫曼編碼是一種效率比較高的變長(zhǎng)無(wú)失真信源編碼方法，它的平均碼長(zhǎng)

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最短，因此是最佳編碼。我采用二進(jìn)制哈夫曼編碼。

1． 設(shè)計(jì)思想

a、原理：構(gòu)造一個(gè)碼樹(shù)。

b、編碼步驟：

(1)將信源符號(hào)按概率從大到小的順序排列，為方便起見(jiàn)，令p(x1)≥p(x2)≥?≥p(xn)。

(2)對(duì)概率最小的兩個(gè)信源符號(hào)求其概率之和，同時(shí)給兩個(gè)符號(hào)分別賦予碼元“0 ”和“1”。將“概率之和”當(dāng)作一個(gè)新符號(hào)的概率，與剩下符號(hào)的概率一起，形成一個(gè)縮減信源，結(jié)果得到一個(gè)只包含（n－1）個(gè)信源符號(hào)的新信源，稱(chēng)為信源的第一次縮減信源,用S1表示。

(3)將縮減信源S1的符號(hào)仍按概率從大到小的順序排列，重復(fù)步驟2，得到只含（n－2）個(gè)符號(hào)的縮減信源S2。

(4)重復(fù)上述步驟，直至縮減信源只剩下兩個(gè)符號(hào)為止，此時(shí)所剩兩個(gè)符號(hào)的概率之和必為1。

(5)按上述步驟實(shí)際上構(gòu)造了一個(gè)碼樹(shù)，從樹(shù)根到端點(diǎn)經(jīng)過(guò)的樹(shù)枝即為碼字。

2． 實(shí)現(xiàn)方法

第一，哈夫曼編碼實(shí)際上構(gòu)造了一個(gè)碼樹(shù)，碼樹(shù)從最上層的端點(diǎn)開(kāi)始構(gòu)造，直到樹(shù)根束，最后得到一個(gè)橫放的碼樹(shù)，因此，編出的碼是即時(shí)碼。

第二，哈夫曼編碼采用概率匹配方法來(lái)決定各碼字的碼長(zhǎng)，概率大的符號(hào)對(duì)應(yīng)于短碼，概率小的符號(hào)對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)碼，從而使平均碼長(zhǎng)最小。

第三，每次對(duì)概率最小的兩個(gè)符號(hào)求概率之和形成縮減信源時(shí)，就構(gòu)造出兩個(gè)樹(shù)枝，由于給兩個(gè)樹(shù)枝賦碼元時(shí)是任意的，因此編出的碼字并不惟一。

3． 模塊設(shè)計(jì)

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1．進(jìn)入的操作界面：

（圖一）

2．輸入字符串，及編碼結(jié)果

（圖二）

3．統(tǒng)計(jì)不同字符數(shù)及帶權(quán)路徑長(zhǎng)度

（圖三）

4．各字符編碼明細(xì)

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（圖四）

四．詳細(xì)設(shè)計(jì)(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、算法分析)

（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1)結(jié)點(diǎn)類(lèi)型：

//huffcode.cpp

typedef struct HaffmanTreeNode {

char ch, code[15];

int weight;

int parent, lchild, rchild;} HTNode, *HaTree;

typedef struct { HTNode arr[MAX_NODE];

int total;} HTree;

2)基本操作：

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int statistic_char(char *text, HTree *t);int create_htree(HTree *t);void coding(HTree *t, int head_i, char *code);void print_htree_ldr(HTree *t, int head_i, int deep, int* path);void code_string(char *text, HTree *t,char *codes);

（二）算法設(shè)計(jì)

在哈夫曼編碼過(guò)程中，對(duì)縮減信源符號(hào)按概率由大到小的順序重新排列時(shí)，應(yīng)使合并后的新符號(hào)盡可能排在靠前的位置，這樣可使合并后的新符號(hào)重復(fù)編碼次數(shù)減少，使短碼得到充分利用。

（三）算法分析

(1)有效的信源編碼可取得較好的冗余壓縮效果。(2)有效的信源編碼可使輸出碼元概率均勻化。

4． 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果

1．輸入簡(jiǎn)短英文字符串：

（圖五）

2．輸入數(shù)字英文混合串：

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（圖六）

3．混合串：

（圖七）

4．輸入復(fù)雜無(wú)規(guī)則長(zhǎng)串：

（圖八）

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六．課程設(shè)計(jì)小結(jié)(心得體會(huì)、存在問(wèn)題、改進(jìn)措施)

本次程序設(shè)計(jì)使我不僅深化理解了教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步提高靈活運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法和程序設(shè)計(jì)技術(shù)的能力，而且在總體分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、上機(jī)操作及程序調(diào)試等基本技能方面受到了綜合訓(xùn)練。

本次實(shí)驗(yàn)我選擇Huffman編譯碼器的課題。幫助我深入研究樹(shù)的各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的特性及其應(yīng)用。由于課程設(shè)計(jì)著眼于原理與應(yīng)用的結(jié)合，使我學(xué)會(huì)把書(shū)本上和課堂上學(xué)到的知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)了一部分計(jì)算機(jī)軟件工作所需要的動(dòng)手能力。

我通過(guò)對(duì)Huffman編譯碼原理的學(xué)習(xí)，再通過(guò)分析、設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試等各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了Huffman編譯碼器的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)和界面實(shí)現(xiàn)。在Huffman編譯碼器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法設(shè)計(jì)中我同時(shí)用到了多種技術(shù)和方法，如算法設(shè)計(jì)的構(gòu)思方法，算法的編碼，遞歸技術(shù)，與二叉樹(shù)和樹(shù)相關(guān)的技術(shù)等。從而幫助我深入學(xué)習(xí)研究了樹(shù)的各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的特性及其應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)界面友好的要求，我決定采用MFC的界面操作，所以必須以C++為基本語(yǔ)言，但是由于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是基于PASCAL，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)遇到一些語(yǔ)法沖突。但是通過(guò)課程實(shí)踐學(xué)習(xí)，我又開(kāi)始熟悉C++的編程環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了在不同語(yǔ)言上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)思想的統(tǒng)一。

此次課程設(shè)計(jì)并沒(méi)有劃定具體題目，包括算法需求都由我們度量，思路開(kāi)闊。我始終和同學(xué)探討并獨(dú)立研究新的功能的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)嘗試來(lái)學(xué)習(xí)，通過(guò)實(shí)踐去理解。

當(dāng)然，通過(guò)多天來(lái)的上機(jī)實(shí)踐，我獲取了一些心得：

一．充分準(zhǔn)備。由于課題寬泛，很多同學(xué)去網(wǎng)上下了界面優(yōu)良的源程序。相對(duì)而言在DOS下編程的我開(kāi)始時(shí)很焦急，不知如何實(shí)現(xiàn)界面友好。準(zhǔn)備充分是很重要的，為了實(shí)現(xiàn)MFC，我重新學(xué)習(xí)了C++語(yǔ)言。

二．冷靜，耐心投入。集中精力地編程，不被外界影響，使自己的思路始終連貫不被打斷。對(duì)待每一個(gè)錯(cuò)誤，都要仔細(xì)分析，太過(guò)焦急，不僅不能及時(shí)的改正錯(cuò)誤，還對(duì)后面的編程造成影響。

三．要有一種堅(jiān)持不懈的毅力，不管自己的程序多么復(fù)雜，多么冗長(zhǎng)，要堅(jiān)持不懈的去完成。冷靜思考。

四．要對(duì)自己有信心，出錯(cuò)是必然的?！皩覒?zhàn)屢敗，屢敗屢戰(zhàn)”，不怕受挫的心理承受能力和從零開(kāi)始的決心是走向成功的必要條件。

五．學(xué)會(huì)與別人學(xué)習(xí)討論，但不依賴(lài)別人，可以通過(guò)借鑒思路從而創(chuàng)新，但決不照搬別人的東西。

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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)報(bào)告

計(jì)科0403

041106308

雷娜

通過(guò)查找資料，我發(fā)現(xiàn)我們做Huffman編碼和解碼時(shí)，一般都要在內(nèi)存通過(guò)指針生成Huffman樹(shù)，這是一個(gè)比較費(fèi)時(shí)間、費(fèi)空間的過(guò)程。實(shí)際上，真正的Huffman編碼程序經(jīng)常使用其他更快的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)完成樹(shù)的生成，如散列等。所以我的課題有待繼續(xù)學(xué)習(xí)研究。

?用戶(hù)手冊(cè)/使用說(shuō)明

（圖九）

1．在此處輸入要編碼的字符串，點(diǎn)擊進(jìn)行編碼。

2．再次輸入時(shí)再點(diǎn)擊可成功使用，不會(huì)受之前結(jié)果影響。

?附錄(源程序清單)//huffcode.cpp //C編寫(xiě)的源代碼，原來(lái)含有writef()以及printf(),但由于最終用MFC界面實(shí)現(xiàn)，故刪去，只作為一 //些功能子函數(shù)被MFC的對(duì)話(huà)框類(lèi)調(diào)用。//另外，對(duì)于類(lèi)型申明等已包含于頭文件。#include “stdafx.h” #include “huffcode.h”

/*

統(tǒng)計(jì)字符出現(xiàn)的頻率

*/ int statistic_char(char *text, HTree *t){

int i, j;

int text_len = strlen(text);

t->total = 0;

for(i=0;i

for(j=0;jtotal;j++)

if(t->arr[j].ch == text[i])

{

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雷娜

t->arr[j].weight ++;

break;

}

if(j==t->total){

t->arr[t->total].ch = text[i];

t->arr[t->total].weight = 1;

t->total ++;

}

}

return t->total;}

int create_htree(HTree *t){

int i;

int total_node = t->total * 2-1;int min1, min2;/* 權(quán)最小的兩個(gè)結(jié)點(diǎn) */

int min1_i, min2_i;/*

權(quán)最小結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的編號(hào)

*/

int leaves = t->total;

for(i=0;i

t->arr[i].parent =-1;

t->arr[i].rchild =-1;

t->arr[i].lchild =-1;

}

while(t->total < total_node){

min1 = min2 = MAX_WEIGHT;

for(i=0;itotal;i++){ /*

對(duì)每一個(gè)結(jié)點(diǎn)

*/

if(t->arr[i].parent ==-1 /*

結(jié)點(diǎn)沒(méi)有被合并

*/

&& t->arr[i].weight < min2){ /*

結(jié)點(diǎn)的權(quán)比最小權(quán)小

*/

if(t->arr[i].weight < min1){ /*

如果它比最小的結(jié)點(diǎn)還小

*/

min2_i = min1_i;min2 = min1;

min1_i = i;

min1 = t->arr[i].weight;

}

else

{

min2_i = i;

min2 = t->arr[i].weight;

}

}

}

t->arr[t->total].weight = min1 + min2;

t->arr[t->total].parent =-1;

t->arr[min1_i].parent = t->total;

t->arr[min2_i].parent = t->total;

t->arr[t->total].ch = ' ';

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t->total ++;

}

return 0;} /*

對(duì)哈夫曼樹(shù)進(jìn)行編碼

*/ void coding(HTree *t, int head_i, char *code){

if(head_i ==-1)return;

if(t->arr[head_i].lchild ==-1 && t->arr[head_i].rchild ==-1){

strcpy(t->arr[head_i].code, code);/

}

else {

int len = strlen(code);

strcat(code, “0”);

coding(t, t->arr[head_i].lchild, code);

code[len] = '1';

coding(t, t->arr[head_i].rchild, code);

code[len] = '