LDPC码在小波压缩图像传输中的应用

LDPC码是一种具有低复杂度,强纠错能力的信道编码结构,SPECK算法是嵌入式小波图像压缩编码中性能较好的一种。本文充分考虑SPECK算法和改进LDPC码的特性,提出了根据信源编码后数据在重建时的重要程度进行不等纠错保护的信源信道联合编码方案。实验表明,该方案有利于压缩图像在噪声信道上的可靠传输,提高系统整体纠错性能。     

基于压缩感知和非对称Turbo码的联合信源信道编码

针对无线环境信道系统恶劣且不稳定的特点,提出一种压缩感知和非对称Turbo码的联合信源信道编码方案。该方案将具有很好压缩性能的压缩感知技术与具有强纠错能力的非对称Turbo码结合实现了自适应图像压缩传输的联合信源信道编码。可以根据基于二维压缩感知的信道估计方法来估计无线信道环境,动态地调整压缩感知的参数以及非对称Turbo码的编码策略来提高图像的传输效率和重建质量。实验仿真结果表明,根据不同的无线信道环境采用不同的压缩感知的采用测量数以及非对称Turbo码的类型,能够提高图像的传输效率,使图像恢复质量与图像传输速率达到最优的平衡。     

基于不同等差错保护和动态子载波分配技术的图象传输系统性能研究

充分考虑小波变换后的图象码流、Turbo码以及多载波系统的特性,提出了一种新颖的基于不同等差错保护和动态子载波分配技术的图象传输系统.对图象码流中重要性不同的信息比特,进行不同码率的Turbo码,并在不同信道状态的子载波上传输,对于重要信息采用低码率Turbo编码,并为其选择高信噪比的子载波进行数据传输.这种联合信源信道编码方案以及动态子载波分配技术能够有效的保护图象码流的重要信息,提高了图象码流传输过程中的抗误码性能,改善了静态图象在噪声信道中传输的效果.     

基于小波SPIHT的联合信源信道编码新方法

提出了一种传输小波SPIHT编码图像的联合信源信道编码方法，该方法针对SPIHT编码码流重要性的不同而进行不同程度的保护，并利用无线信道的时变特性自适应地调整信源和信道编码速率，从而在不增加额外带宽的前提下有效地提高了系统的性能和可靠性，在瑞利信道和GE信道下的仿真表明本方法与前文献中提出的EEP方法以及UEP方法相比，在信道条件恶劣的情况下，能够明显提高恢复图像的质量，该方案尤其适用于放大范围内的信噪比波动信道。     

一种新的异步广播通信系统物理层设计

基于Turbo喷泉码和小波包分形调制技术,提出一种新的异步广播通信系统FPGA实现方案。系统用并行信源信道Turbo喷泉码实现无损数据压缩和纠错,小波包调制实现发送信号时频图样的自由铺砌。系统可以同时实现接收机的异步接入、单向信道下数据的可靠分发及信源信道联合编码,仿真表明该系统相对普通信源信道编码调制有较大性能改善。     

一种新的异步广播通信系统物理层设计

基于Turbo喷泉码和小波包分形调制技术，提出一种新的异步广播通信系统FPGA实现方案。系统用并行信源信道Turbo喷泉码实现无损数据压缩和纠错，小波包调制实现发送信号时频图样的自由铺砌。系统可以同时实现接收机的异步接入、单向信道下数据的可靠分发及信源信道联合编码，仿真表明该系统相对普通信源信道编码调制有较大性能改善。     

结合信源特性与网络拥塞控制的可靠性视频传输算法

提出了一种用于在无线网络中传输视频的结合信源特性及网络拥塞控制的鲁棒性算法.通过场景建模以及特性分析,将分级编码产生的所有码流层划分成不同的类型,并根据它们对网络拥塞控制的贡献以及对重建图像质量的贡献不同,将其分成两个不同的队列.系统根据不同的网络丢包状态(即丢包是由网络拥塞引起还是由无线信道的不可靠传输引起)动态地调整信源速率、不等错误保护强度以及拥塞控制策略.仿真结果表明,该方法与MPEG-4信源编码加固定速率Turbo码方法以及动态调整信源、信道编码速率加选择性丢I,B,P包的网络拥塞控制方法相比,能够提供更好的性能.     

一种基于多描述编码的视频传输方案

论文提出一种基于多描述编码的视频传输方案。该方案将一个视频源编码为多个码流(称为描述),各描述分别经过Reed-Solomon编码后,通过多个独立的信道传输。该方案不仅利用了信道编码的纠错能力,又利用了多描述编码的鲁棒性,模拟结果表明新方案在有噪信道上表现出较好的性能。     

基于TURBO码的OFDM水声通信系统应用

提出了一套OFDM水声通信系统方案,采用Turbo码作为信道编码,使用梳状导频和块状导频进行信道估计.由于浅海水声信道多径导致的频率选择性衰落比较严重,连续的误码不可避免,需要性能强劲的信道编码.Turbo码在低信噪比下性能良好,适用于信道条件恶劣的浅海环境.对该方案进行了理论分析,仿真实验以及海试.在海试中得到传输距离2km,有效数据率2.8kbit/s,证明该方案可以用于中短程浅海水声通信.     

基于跨层优化资源分配的图像流认证方法

图像流认证的丢包鲁棒性问题是图像认证研究的难题之一。现有的流级认证算法通常是在信源-信道分离编码条件下针对某种特定的图像编码方式而设计的,在抵抗丢包能力方面具有很大的局限性。针对上述问题,提出一种丢包鲁棒的图像认证优化模型,并在此基础上提出了在信源-信道联合编码条件下实现信源-认证-信道码率的跨层优化资源分配（Cross-Layer Optimization Resource Allocation,CLORA）方法。首先以可信图像的端到端质量和认证代价为优化目标,结合基于图认证和基于前向纠错码（Forward Error Correction,FEC）认证方法,建立认证优化模型（Authentication Optimization Model,AOM）,将图像认证的抗丢包优化问题等价成构造最优认证图（Optimal Authentication Graph,OAG）。然后利用图像码流的编码相关性和认证相关性,给出了求解OAG问题的等价条件,并在低计算复杂度下给出了构造OAG图的两个原子操作。最后提出了基于CLORA框架的认证优化方法。由于AOM模型仅利用码流的编码相关性信息,因而可以适用于不同的图像编码算法。JPEG 2000码流的实验结果表明,在相同丢包率下本文算法的端到端可信质量比已有算法平均提高了1.6dB,能够获得更优的丢包鲁棒性和端到端率失真（Rate-Distortion,R-D）性能。     

基于谱图小波变换的图像压缩编码方法

针对小波变换图像压缩编码方法在高压缩比下得到的重构图像质量往往较差的问题,提出了一种基于谱图小波变换的编码方法.该方法首先将图像转化成图,利用谱图小波变换分解图得到谱图小波系数,这些系数的能量随着尺度的增加而衰减,然后根据谱图小波系数的特性对SPECK算法进行改进,最后对谱图小波系数进行量化,利用改进的SPECK算法对量化后的系数进行压缩编码,并在图像数据量压缩的同时从稀疏系数中恢复原始图像.实验结果表明,该编码方法对自然图像的压缩具有高效性,相比小波变换的压缩方法,重建图像的PSNR有所提高且变化平稳,与此同时还得到更大的压缩比.     

基于联合优化技术的信源信道联合编码新策略

针对多媒体无线通信的特点，提出了结合了自适应纠错技术与联合优化技术所提出的一种新策略．充分考虑了联合编码的自适应纠错特性和联合优化特性，在联合优化特性下分析了优化的信源编码算法和优化的信道编码算法．实验仿真的结果表明，该方法能够使图像数据在高码率下达到较好的抗噪性能．     

面向多媒体传感器网络的视频压缩新算法

视频压缩可以降低多媒体传感器网络中的数据信息量。传统分布式视频编码方案采用区域统一编码,可能导致运动剧烈区域解码估计的失真。提出一种改进的分布式视频编码算法。该算法基于图像梯度场,针对Wyner-Ziv帧不能准确编解码的区域,通过ROI判定准则提取该区域并基于熵编码压缩,图像其他区域则基于LDPC实现分布式编解码,进而实现视频的优化传输。仿真实验表明：本文算法可增强运动剧烈区域的编码效率,在降低码率的同时提高解码图像质量,最终降低传感器节点能耗。     

静态图像编码研究进展

多媒体及Internet的迅速发展导致了对图像编码技术更高的要求。首先以波形编码、第二代编码技术和分形编码技术为线索对静态图像编码技术的发展及编码技术中所存在的一些问题进行了讨论,并从图像编解码的观点讨论了图像在有噪信道上传输的误码率情况和适应于传输的一些图像编码技术;同时对即将成为新的静态图像编码标准的JPEG－2000的目标、编码机制、POI编码的Maxshift方法以及对码流的直接操作等情况进行了讨论。尽管压缩效果一直是任何编码方案所追求的目标,但其它特性,像基于内容的编码、可分级性编码以及鲁棒性编码等也是选择一个好的编码方案时应该考虑的,据此最后对图像编码技术的发展方向进行了展望。     

分布式视频编码中关键帧丢失错误保护

目的 分布式视频编码较其传统视频编码具有编码简单、误码鲁棒性高等特点,可以很好地满足如无人机航拍、无线监控等新型视频业务的需求。在分布式视频编码中,视频图像被交替分为关键帧和Wyner-Ziv帧,由于受到信道衰落和干扰等因素的影响,采用传统帧内编码方式的关键帧的误码鲁棒性远不如基于信道编码的Wyner-Ziv帧。关键帧能否正确传输和解码对于Wyner-Ziv帧能否正确解码起着决定性的作用,进而影响着整个系统的压缩效率和率失真性能。为此针对关键帧在异构网络中的鲁棒性传输问题,提出一种基于小波域的关键帧质量可分级保护传输方案。方法 在编码端对关键帧同时进行传统的帧内视频编码和基于小波域的Wyner-Ziv编码,解码端将经过错误隐藏后的误码关键帧作为基本层,Wyner-Ziv编码产生的校验信息码流作为增强层。为了提高系统的分层特性以便使系统的码率适应不同的网络条件,进一步将小波分解后图像的各个不同层的低频带和高频带组合成不同的增强层,根据不同信道环境,传输不同层的Wyner-Ziv校验数据。同时对误码情况下关键帧的虚拟噪声模型进行了改进,利用第1个增强层已解码重建的频带与其对应边信息来获得第2个和第3个增强层对应频带的更加符合实际的虚拟信道模型的估计。结果 针对不同的视频序列在关键帧误码率为1%20%时,相比较于传统的帧内错误隐藏算法,所提方案可以提高视频重建图像的主观质量和整体系统的率失真性能。例如在关键帧误码率为5%时,通过传输第1个增强层,不同的视频序列峰值信噪比（PSNR）提升可达25 dB左右;如果继续传输第2个增强层的校验信息,视频图像的PSNR也可以提升0.51.6 dB左右;如果3个增强层的校验信息都传输的话,基本上可以达到无误码情况下关键帧的PSNR。结论 本文所提方案可以很好地解决分布式视频编码系统中的关键帧在实际信道传输过程中可能出现的误码问题,同时采用的分层传输方案可以适应不同网络的信道情况。     

联合H.264和多码率Turbo码的无线视频传输

提出了一种无线视频流联合信源信道编码传输的具体方案,结合H.264视频编码,对其进行合理数据分割后采用UEP技术,并联合信道设计了一个支持信道UEP的多码率Turbo编解码器,同时把Turbo编码与type-Ⅲ HARQ混合自动重传请求机制结合以达到更可靠的数据传输保证。通过仿真实验证明,这种设计方法可进一步优化系统在恶劣的无线信道下的链路吞吐量和取得更好的视频重建质量。     

无线多媒体传感器网络中一种自适应的报头压缩机制

无线多媒体传感器网络传输大数据量的音频、视频、图像等数据,需要高效地利用宝贵的无线信道资源.报头压缩技术能够减小传输的数据量,提高信道利用效率.提出一种自适应的报头压缩机制AAHC,基于对信道状态的准确估计,动态调整压缩算法的参数,并使用UDP(user datagram protocol) Lite协议作为传输层协议. AAHC机制在获得较高压缩效率的同时,可保证报头压缩的抗差错鲁棒性.仿真结果表明,AAHC机制的性能优于传统的ROHC(robust header compression)机制和CRTP(compressed RTP)机制.     

基于对象的编码模式优化选择算法

各种视频压缩编码标准都是根据人们在不同领域中对声像数据的要求所制定的,并且随着人们的需求不断地发展。目前,视频压缩编码研究主要分为两个方向：一是基于传统的DCT混合编码方案;另一个是基于第二代图像编码技术而提出的基于对象的编码方案。其中,基于对象的编码方法不仅能满足进一步获得更大的图像数据压缩比的要求,而且能够实现人机对话的功能,所以,我们认为它将是未来视频压缩编码的发展方向。本文对基于对象的编码模式选择算法进行了研完,借用了MPEG-4中视频对象的概念,提出了一种视频分割的方法。