一种基于不等纠错保护的图像传输方法

对噪声信道上的图像传输方法进行了研究,提出了一种新的基于不等纠错保护的图像传输方法,该方法在编码端利用纠错算术码对SPIHT码流进行不等纠错保护,根据SPIHT码流各个不同重要程度的部分采用不同禁用区间的纠错算术码进行不同程度的差错保护,相比传统的基于不等纠错保护图像传输方法而言,可获得近似连续可变的编码码率;在解码端,采用堆栈序列估计算法进行信道估计后再进行SPIHT解码,重建图像.实验结果表明,与经典的Guionnet不等纠错保护传输方法以及分离编码传输方法相比,所提出的传输方法具有较为明显的性能增益.     

JPEG2000的重要性编码

讨论一种利用图像重要性测度实现静态图像压缩标准JPEG2000编码方法。JPEG2000编码器的技术核心是离散小波变换和：EBCOT，而EBCOT是由两个编码引擎T1，T2组成的，其中T2编码主要是完成码流的组织，其方法是灵活多变的，用户可以根据特殊要求组织码流，只要码流的格式符合JPEG2000的格式即可。本文根据编码图像小波域的系数和时域的像素值计算该系数的重要性，并利用重要性组织完全符合JPEG2000格式的码流。可以利用标准JPEG2000解码器对本算法形成的码流进行解码。     

一种JPEG2000图像传输中位平面错误修复算法

JPEG2000图像的编、解码是逐个位平面进行的,因此码流中任何的数据丢失都会影响最后的位平面及对应的小波系数.为了解决这一问题,JPEG2000标准中将错误的小波系数以零替换,但这一替换将影响很多非零系数,造成某些高频成分丢失.本文结合JPEG2000码流的特点提出一种新的错误修复算法.该算法将根据子带间和未损坏的位平面信息来修复损坏的位平面数据.试验结果表明所提出算法比现有算法的信噪比改进1~3个dB.     

基于抗差错算术编码的不等差错保护图像传输方法

JPEG2000图像的分层特性要求采用不等差错保护方法以实现高效传输,本文提出了一种新型的不等差错保护方法,对不同位平面采用不同码率的抗差错算术码进行编码.与基于信道编码的不等差错保护方法相比,该方法保持了压缩码流的结构,避免了复杂的信道成帧过程.与已有的基于抗差错算术码的等差错保护方法相比,该方法提高了传输图像的质量.     

精细的可伸缩性视频编码中容错技术的研究

 精细的可伸缩性视频编码生成的增强层码流在有误码的信道中传输时,正确解码的比特数由信道误码率决定,而不是由信道带宽决定,这将严重影响图像质量.本文提出了一种新的分级的增强层码流结构,在这种新的增强层码流中加入各种同步符,将码流分为许多不同的段.当码流在传输过程中出现错误时,只有发生错误的那段码流不能解码,从而有效地减少了传输错误的影响.在MPEG-4的FGS上的实验结果表明我们提出的增强层码流结构比原来的FGS增强层码流结构有更好的鲁棒性.     

结合隐写的JPEG2000码流非均等差错保护

提出一种结合隐写技术的JPEG2000压缩码流非均等差错保护方法.依据JPEG2000码流的特点设计容错信息,然后对量化前的小波系数进行非线性处理,估算出量化以后各个小波系数上存在冗余的相对大小,根据估算的冗余对各个嵌入点处的嵌入强度进行图像自适应调整,最后将容错信息嵌入到图像的高频分量中,实现对码流的非均等差错保护.     

基于层修复技术的DVC鲁棒传输框架

针对分布式视频编码(DVC)系统鲁棒传输问题,设计了一种基于层修复的DVC系统传输框架。该传输框架首先对关键帧(K帧)同时采用高效视频编码(HEVC)帧内编码和Wyner-Ziv编码,并将校验信息(Wyner-Ziv码流)作为修复层码流存入缓存中。若当前关键帧有丢失,则向编码端请求该帧对应的层修复码流,在解码端对错误块进行修复,获得关键帧解码质量的提升。同时,研究了层修复码率估计算法,利用已成功解码的位平面辅助完成算法重建。实验结果表明,该传输框架利用关键帧的层修复码流对关键帧失真部分进行了修复,提高了关键帧质量,改善了边信息质量,实现了DVC的鲁棒传输。     

LDPC码在无线图像传输中的应用

介绍了LDPC码编、译码基本原理。在此基础上介绍了几种LDPC码在无线图像传输中典型应用方案,这些方案都结合了LDPC码的特性及JPEG2000的码流特点,较大提高了无线图像传输的可靠性及有效性。     

TS流劣化软件的设计与实现

为了研究数字电视码流在传输过程中的各种异常在TR101-290一级错误参数上的体现和画面影响,本文设计并实现一个可以编辑和输出劣化码流的软件.用以了解码流错误对终端播出音视频的影响;此外,可控的劣化码流对信号源码流检测阈值的设置、码流监测分析设备的测试都有很大的帮助.     

数字水印技术和JPEG2000编码过程的统一

本文提出了一种将数字水印技术和JPEG2000压缩编码实现过程相统一的方法。JPEG2000是新一代静止图像压缩编码标准,它是在EBCOT(优化截断嵌入式块编码)算法的基础上形成的。本文结合JPEG2000格式压缩码流的形成过程,以位平面为处理平台嵌入水印,根据需要在图像解码端检测水印,实现水印技术和编码算法的统一。与传统方法相比,该方法节省了将嵌入水印的图像进行二次压缩的运算成本,提高了检测水印的效率:充分利用了JPEG2000编码的优越性,在图像进行渐进的有损传输或在较高的压缩比时仍能有效地检测到水印,具有较高的鲁棒性。     

LDPC-based iterative joint source-channel decoding for JPEG2000.

A framework is proposed for iterative joint source-channel decoding of JPEG2000 codestreams. At the encoder, JPEG2000 is used to perform source coding with certain error-resilience (ER) modes, and LDPC codes are used to perform channel coding. During decoding, the source decoder uses the ER modes to identify corrupt sections of the codestream and provides this information to the channel decoder. Decoding is carried out jointly in an iterative fashion. Experimental results indicate that the proposed method requires fewer iterations and improves overall system performance.     

基于规则变量节点度和扩展窗喷泉码的不等差错保护算法

该文提出了一种可适用于加性高斯白噪声(AWGN)信道的融合扩展窗喷泉码(Expanding Window Fountain, EWF)和规则变量节点度LT码(Regularized variable-node Luby Transform, RLT)策略的不等差错保护(UEP)算法,称为EWF-RLT编码算法。首先利用扩展窗口技术给不同重要等级的数据加窗,编码时让较高重要等级数据以更高的概率参与编码;同时,结合规则变量节点度算法,改变传统LT 码编码过程中随机选取邻居节点的编码方式,使较高重要等级的数据具有较大的最小变量节点度,改善错误平层现象。分析和仿真结果表明,该文提出的EWF-RLT算法与传统算法相比,能对较高重要等级数据进行更强的保护,提升网络传输质量;在UEP方案设计中,加入RLT码编码参数,使得该文方案更加灵活与适用。     

On the importance of error resilience in visual communications over noisy channels

This paper presents the importance of error resilience tools in visual communications. Error resilience tools provide a mechanism enabling transmission of visual information over channels with residual random bit errors in the received bit stream. The benefits of using error resilience tools are proven by devising the analytic relationship between the time delay in a transparent channel using automatic repeat request (ARQ) and the equivalent residual bit error rate in a nontransparent channel. The error resilience tools make it possible to achieve an acceptable visual quality even in the presence of these residual errors. Our work is related and compared to the standardization work of the next-generation still image compression system JPEG2000.The results show that partial and complete substitution of the quantization and symbol encoding in visual compression systems by robust error resilience tools provides a significant increase in robustness. Three error resilience tools are discussed: (1) substitution of the quantization and symbol encoding by a fixed length coding scheme, (2) substitution by a mixed fixed length coding and variable length coding scheme, and (3) substitution of the variable length coding by reversible variable length coding.     

A power-based unequal error protection system for digital cinema broadcasting over wireless channels

This paper deals with the efficient and robust wireless broadcasting of JPEG2000 digital cinema (DC) streams from studios to theatres. Several unequal error protection (UEP) techniques have been proposed in literature for the transmission of JPEG2000 images. Some are based on variable forward error correction (FEC) coding applied to different parts of the stream according to their importance. Alternatively, UEP can be achieved by means of unequal power allocation (UPA) schemes based on differentiated transmission power over the stream. On the other hand, in DC applications UPA achieves weak performance if considered as the only protection strategy, unless high-power budget is assigned to transmission. This work proposes a novel hybrid FEC–UPA system adopting the resilience tools of the JPEG2000 wireless (JPWL) standard. The JPWL stream is partitioned into a certain number of packet groups to which “light” FEC coding is applied. Groups are then transmitted through separate wavelet packet division multiplexing (WPDM) sub-channels at different power. Both stream partitioning and UPA are driven by the sensibilities of the JPWL packets to the channel errors. The novelty of the proposed technique relies on the use of JPWL error resilience tools for the codestream partitioning, on optimized UPA among JPWL packets based on genetic algorithms (GA) and supported by “light” FEC channel coding. The proposed system is compared to the state of the art UEP techniques on JPEG2000 transmission. The performance is evaluated in case of transmission over wireless channels with both sparse and packet error statistics. Experiments show that the proposed approach allows achieving an average peak signal-to-noise ratio (PSNR) on the reconstructed frames compliant to the standard quality required by DC applications (40 dB) for bit error rate (BER) up to 10⁻⁴.     

采用LDPC码的分布式联合信源信道网络编码

提出了采用低密度奇偶校验码的分布式联合信源信道网络编码方案,应用于两源一中继一目的节点的无线传感器网络中.在方案中,信源节点通过传输系统信道码的校验位与部分信息位,同时实现了信源压缩与信道纠错.中继节点有效利用数据的相关性进行译码,并进行部分数据比特删余,减少因中继端网络编码引起的错误传播,仿真验证了方案的有效性.应用了不等差错保护思想,更贴近实际应用场景,利于目的节点进行更好的低误差解码.     

基于层次模型的重要性编码算法

该文提出了基于层次模型的重要性编码算法,该算法在不改变JPEG2000上下文模型前提下按照重要系数的空间聚集区域进行层次邻域编码。实验结果表明:新算法输出的码流的自相关性较JEG2000以及Hilbert曲线输出的码流的自相关性好;新算法的平均码率较JPEG2000的条带扫描以及Hilbert曲线扫描的平均码率分别提高了1.06%,0.57%;而且,新算法的平均码率较JPEG2000的上下文量化优化算法获得的平均码率提高了1.08%。     

Turbo码概率-代数联合解码算法

Turbo码采用修正的BAHL et al.算法实现解码.这是一种基于软值的概率迭代解码算法.本文在保持Turbo码迭代软解码算法优点的基础上,充分利用Turbo码编码器结构这一确知条件,结合代数解码原理,提出了一种Turbo码概率-代数联合解码算法.该算法结合了概率解码和代数解码的优点,又有效避免了误差传播的发生,使Turbo码的纠错性能在原经典算法的基础上得到进一步的提高.该算法不仅为降低Turbo码的比特误码率和误差地板值提供了一种新的研究途径,而且因其更好的纠错性能而具有十分明显的实用价值.仿真实验结果显示,在比特误码率(BER)为10^-3~10^-4时,与经典Turbo码解码算法相比,采用该算法能获得0.1dB左右的编码增益.     

一种基于JPEG2000的自适应联合信源信道编码方法

针对JPEG2000图像在噪声条件未知的信道上有效和可靠传输问题,本文提出了一种基于反馈的自适应联合信源信道编码方案.首先采用基于子空间的信噪比估计方法实时估计信道的信噪比SNR,进而求得信道的误码率,解决了对信道的自适应问题.其次,充分利用了JPEG2000的码流质量分级特点,建立了实用的目标函数,从而根据数据包对重建图像贡献的不同,实施不同的保护,以低复杂度的运算实现了码率优化分配的自适应过程.仿真结果表明,和现有的联合信源信道编码算法相比,这种自适应联合优化编码方法可以取得较好的效果.