在數位訊號處理的過程中，往往需要對模擬信號進行抽樣、量化、編碼最終轉化為數位訊號再由計算機進行計算處理。編碼率，則是在對模擬信號採樣、量化、編碼完成後，數據流中有用信息部分所占的比例。
基本介紹
- 中文名：編碼率
- 外文名：code rate/code efficiency
- 別稱：編碼速率、編碼效率
- 學科：通信原理與基本技術
- 套用領域：信號的編碼
- 相關名詞：比特率、碼元速率
定義,舉例,採樣率和編碼率,編碼率和碼率的區別,相關名詞,比特率,碼元速率,
定義
編碼率（又稱編碼速率或編碼效率）是數據流中有用部分（非冗餘）的比例。也就是說，如果編碼率是k/n，則對每k位有用信息，編碼器總共產生n位的數據，其中n-k是多餘的。
如果R是總比特率或數據信令速率（包括包括冗餘錯誤編碼），淨比特率（除去糾錯碼的有用比特率）≤R·k/n。這意味除去糾錯碼，編碼率為1，總比特率或數據信令速率與淨比特率或有用比特率相等。
舉例
例如：卷積碼的典型編碼率可以為1/2、2/3、3/4等，對應每一個、二個、三個等比特後插入一個冗餘比特。里德-所羅門分組碼（RS(204,188)）的編碼率為188/204，對應每塊188位元組的有用信息中加入了204-188=16個冗餘位元組。
一些糾錯碼沒有固定碼率——無碼率抹除碼。
在很多解調晶片中，解碼器多使用LDPC解碼器（LDPCdecoder）。在datasheet中，會對它標明所支持的code rate，即編碼速率，如montage的m88ds3103，其LDPC Decoder支持的code rate有：1/4、1/3、2/5、3/5、1/2、2/3、3/4、4/5、5/6、8/9和9/10。
編碼速率越大，效率越高。當信道質量比較差的時候，需要增加更多的冗餘信息來保證接收端能夠正確解調信號，更多的冗餘信息意味著低的編碼速率，最低編碼速率是一個碼需要增加3個冗餘碼，即1/4編碼。當信道質量好的時候，需要很少的冗餘校驗位就能解調，就可以提高編碼速率了。系統可以根據信道的變化選擇合適的編碼速率，這樣可以使得信道質量好的用戶獲得更高的速率，提高平均吞吐率。
採樣率和編碼率
簡單的說，信號的質量和體積取決於兩方面：採樣率和編碼率。 採樣率： 自然界的信號是連續的信號，而計算機不能直接處理，要將其“離散化”。舉個簡單的例子：正弦曲線是連續的，進入計算機後，計算機把連續的曲線按照固定時間間隔一個點把正弦曲線分成了若干個點，這樣就可以處理了，這個過程叫採樣。顯然，分點分得密度越大，曲線就越逼真，這個密度在信號處理中就是採樣率。每一個點都要占用存儲空間，因此採樣率越高體積越大。 編碼率： 採樣只是處理的第一步。採樣之後，還要把採集的數據存儲起來。存儲是需要空間的，一秒鐘的採樣數據用多少空間來存儲，這就是編碼率。 可見，在採樣率相同的前提下，編碼率越低，體積越小。 但是，採樣和編碼兩個步驟都會造成信號的失真。採樣造成信號失真是無法避免的，模擬信號使用計算機處理就必須經過採樣。編碼實際上就是壓縮，例如mp3這樣的算法都是有損壓縮，扔掉了大部分人耳察覺不帶的聲波數據，因而體積很小。
編碼率和碼率的區別
在信號編碼領域，編碼率是一個無單位的比值。它表示的是編碼後的數據流中有用（非冗餘）數據所占總編碼數據的比例。而在視頻和數字通信系統等領域，碼率則常常被稱為比特率或信息速率。碼率被定義為每秒傳送的信息量。編碼率可以衡量淨比特率在總比特率中所占的比重，兩個名詞具有不同的意義。
