基于联合信源信道编码的图像传输研究

摘要

该论文主要研究了三种基于联合信源信道编码的图像传输方法:基于矢量量化的联合信源信道编码、基于可变长编码的联合信源信道编码以及基于不等差错保护的联合信源信道编码.该论文首先对与JSCC方案设计相关的一些必要的背景知识作了简要介绍.从香农的信息论的基本理论着手,分析了联合信源信道编码方法的思想概念和理论基础,概括总结了近年来国内外在联合信源信道编码研究领域中采用的著名方法和取得的成果.并对设计有效的JSCC系统所必需的三个基本研究领域进行了介绍:信源编码、信道编码和传输信道特性.接着,论文用三章分别对三种基于联合信源信道编码的图像传输方法进行了深入的研究.第三章研究了噪声信道中矢量量化的联合信源信道编码技术,分别考虑了两种噪声信道矢量量化器设计方法:噪声信道中矢量量化索引值分配和信道最优矢量量化器.第四章研究了利用信源编码器输出中的残留冗余提供后续信道编码差错保护的联合信源信道编码技术.第五章提出了一个基于不等差错保护的联合信源信道编码的图像传输方法,在易错的衰落信道中可获得较高的图像传输性能.

目录

文摘

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英文缩写列表

第一章绪论

1.1引言

1.2联合信源信道编码方法分类

1.3本文的主要内容及研究创新成果

1.3.1主要内容和章节安排

1.3.2研究创新

第二章联合信源信道编码方法概论及相关知识

2.1信息理论基础知识

2.1.1信源编码理论

2.1.2信道编码理论

2.1.3分离原理

2.2联合信源信道编码

2.3信源编码

2.3.1基于层次树的集分割算法(SPIHT)

2.4信道编码

2.4.1码率兼容的截短卷积码(RCPC)

2.4.2里德-索罗门码(Reed-Solomon Code)

2.5信道模型

2.5.1二进制对称信道模型

2.5.2无线衰落信道

2.6性能评价测度

2.7小结

第三章基于矢量量化的联合信源信道编码

3.1进化算法基本理论及其在矢量量化中的应用

3.1.1进化算法的基本概念

3.1.2进化算法的基本理论分析

3.1.3进化算法的设计

3.1.4进化算法在矢量量化优化设计中的应用

3.2噪声信道中的矢量量化

3.3索引值分配优化

3.3.1上边界近似

3.3.2二进制切换算法(BSA)

3.4基于改进变异机制进化算法的索引值分配算法

3.4.1种群的建立

3.4.2改进的变异机制

3.4.3适应度函数

3.4.4算法过程描述

3.4.5仿真结果

3.5基于部分失真定理的信道最优矢量量化器设计

3.5.1矢量量化的部分失真定理

3.5.2引入进化算法的信道最优矢量量化器设计

3.5.3算法过程描述

3.5.4实验结果

3.6 小结

第四章基于可变长编码的联合信源信道编码

4.1信道差错对可变长编码的影响

4.2最大后验概率(MAP)决策规则

4.3基于残留冗余的JSCC技术

4.4解码量度

4.5联合信源信道解码系统

4.6仿真结果

4.7小结

第五章基于不等差错保护的联合信源信道编码

5.1不等差错保护

5.2联合信源信道匹配(JSCM)

5.2.1 JSCM的基本问题描述

5.2.2 JSCM的一般结构

5.2.3自适应JSCM方案

5.3 JSCM中的信源编码

5.3.1 SPIHT信源编码

5.3.2信源重要性信息

5.4 JSCM中的信道编码

5.4.1不等差错保护方法

5.4.2码率兼容的截短卷积码(RCPC)

5.5图像传输的错误掩盖方法

5.6基于UEP的自适应JSCM图像传输系统的实现与仿真

5.7小结

结束语及展望

参考文献

致谢

作者攻读博士学位期间撰写和发表的论文