信源信道联合编码

摘要： 信息论的经典结果表明,信源信道分离编码是渐进最优的.但现代通信系统对时延、带宽等愈发敏感,分离设计对解码具有无限计算能力这一假设难以成立.带宽有限时,相对于信源信道联合编码,分离编码已被证明是次优的.传统的联合信源信道编码需要复杂的编码方案,相较之下,数据驱动的深度学习技术则带来了新的设计思路.适时地对相关研究成果进行总结,有助于进一步明确深度学习方法解决信源信道联合编码问题的方式,为研究新的研究方向提供依据.首先介绍了基于深度学习的信源压缩方案和端对端收发信机模型,随后分析不同信源类型下的两种联合编码设计思路,最后探讨了基于深度学习的信源信道联合编码的潜在问题和未来的工作方向.

摘要： 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 Optimi-zation 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.

摘要： 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 Optimi-zation 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。

摘要： 针对以TCP/IP传输协议与分组交换为技术基础的internet来讲，其实为一种仅提供Best-Effort的典型异构网络。带宽随着时间与位置的变化而发生改变，因拥塞而造成抖动、传输延迟及分组丢失难以避免。在internet上，为了能够实现高质量、有效性视频传输，需依据信道特性，进行编码器接口及网络的设计，也就是信源信道联合编码（JSCC）。基于internet视频传输系统结构，探讨了面向视频承载的传输网络发展策略。

摘要： To solve the problem of low efficiency of source channel matching,and serious transmission jitter in the current source LTE data transmission scheme,the LTE network data transmission algorithm based on source channel joint coding was proposed.The source partition mapping transmission mechanism was constructed to finish the partition mapping transmission of source,and the fast bandwidth relocation mechanism was used for the elimination of redundant bandwidth.Concurrent rate priority channel ordering mechanism was used for the source.The Laplace coding cycle error elimination algorithm was used to obtain the best transmission sub channel.Simulation results show that the proposed algorithm has larger data transmission band width and higher transmission quality compared with ACEC and SM-CE.%为解决当前LTE数据传输方案中存在的信源-信道匹配效率低、传输抖动严重的不足,提出基于信源信道联合编码优化机制的LTE网络数据稳定传输算法.构建信源分割映射传输机制,对信源进行分割映射传输,使用快速带宽重定位机制来消除冗余带宽,借助并发码率优先信道排序机制重排信源,采用拉普拉斯编码循环误差消除算法来获取最佳传输子信道.仿真结果表明,与累计误差消除传输算法(adaptive cumulative cancellation algorithm,ACEC)、信道预估传输调制算法(stable modular algorithm for channel estimation,SM-CE)相比,所提算法的数据传输质量与传输带宽更高.

摘要： The traditional opportunistic network data ultra wide-band coding optimization algorithm transmits data through bandwidth partitioning.As a result,it usually causes broadband jittering and cannot perform source-channel error correction coding simultaneously,making it very challenging to reduce the error propagation effect.To address these problems,an opportunistic network data ultra wide-band coding optimization algorithm based on hierarchical information interaction self-inductance mechanism was proposes.The time-domain accumulated error of the node was computed.The root-and sub-packet error spanning tree method was used to construct the source-layer packet code.Weight of the source-layer packet was controlled to optimize source data transmission and reduce code error bandwidth during network transmission.Based on the joint source-channel coding scheme,a hierarchical information interaction self-inductance mechanism was developed to transmit data in descending order of node importance.The network transmission ability was improved,the interference of Rician noise was reduced,and the influence of high-attenuation environment on data transmission was considerably alleviated.Simulation results demonstrate the ability of the proposed algorithm to perform data ultra wide-band coding optimization more effectively while producing higher data transmission bandwidth and smaller code error bandwidth,compared with CSAMT and PROPHET.%当前机会网络数据超宽带编码优化算法在数据传输中大都采用带宽分割方式进行传输,导致节点数据分组传输时,易产生宽带抖动现象,且不能同时进行信源-信道纠错编码过程,使其难以降低“误差扩散”效应.为此提出一种基于层次信息交互自感机制的机会网络数据超宽带编码优化算法.通过统计节点的时域累计误差,采取根分组及子分组误差生成树的方法,构建信源层分组编码,通过对信源层分组进行权重控制,优化信源传榆,降低网络传输时的误码带宽;基于信源-信道联合编码方式,设计层次信息交互自感机制,依据节点的重要性的高低分别进行数据传输,提高网络传输能力,降低数据传输过程中莱斯噪声的干扰,降低高衰落环境对数据传输的影响.仿真结果表明,与CSAMT算法、PROPHET算法相比,所提算法具有更高的数据传输带宽与更低的误码带宽,表现出更好的数据超宽带编码优化性能.

摘要： 浮标无线通信系统可以对战场环境信息第一时间进行传送与分析.但其工作环境具有资源有限、时变等特点,基于分离原则的编码很难适用于这种复杂情况.基于此,文中分析了浮标无线通信中不同信源特性,并分别针对传感器信息和图像视频信息提出了2种基于不等差错保护和LDPC码的信源信道联合编码方法.仿真结果表明,所提方法可以在提高系统传输效率的同时,显著提高了对传感器的重要数据和图像视频的恢复能力,保证了传输可靠性,为海军综合作战能力的提升提供参考.

摘要： 双LDPC( DLDPC)码系统是一种高性能的信源信道联合编码系统，但是其性能在很大程度上受到信源码率的影响。为了从理论上分析信源码率对DLDPC码系统的影响，推导了外信息转移( EX-IT)函数，并利用EXIT图分析了信源码率对DLDPC码系统的影响，理论分析结果与实际仿真结果一致。进而利用EXIT图估算出DLDPC码系统在不同信源熵情况下的信源码率门限值，该门限值可以用来指导实际系统中信源码率的选取。所提出的分析方法比传统的蒙特卡罗仿真法更加简捷、直观。%Double low-density parity-check ( DLDPC ) code system is a class of joint source and channel coding system with good performance. However,the performance of DLDPC code system is significantly in-fluenced by the source code rates. In order to analyze the impacts of source code rates on DLDPC code sys-tem theoretically,extrinsic information transfer( EXIT) functions are derived and the performance of DLD-PC code system with different source code rates is analyzed based on EXIT charts. The theoretical analysis is in good agreement with simulation result. Furthermore, the thresholds of source code rates in DLDPC code system are estimated by EXIT charts. The thresholds can be used to optimize the source code rates of real DLDPC code system. The proposed analysis method is easier and more straightforward than the tradi-tional Monte Carlo simulation method.

摘要： Double LDPC ( DLDPC ) code systems which have been proposed recently are a class of joint source and channel coding systems. The performance of a DLDPC code system is good but not stable, and especially a high error floor arises when the source entropy increases. In this paper, a rate-compatible DLDPC ( RC-DLDPC) code system is proposed to solve the problem. The RC-DLDPC code system work-ing with a rate-compatible LDPC code as its source code can flexibly change its source rate when the source entropy changes, so as to achieve excellent and stable performances under different source entro-pies. Simulation results show that under different source entropies, the proposed RC-DLDPC code systems outperform the traditional DLDPC code systems without any error floors at BER=10-6 .%双LDPC码系统是新近出现的一种信源信道联合编码系统，该系统的性能虽然好但不稳定，在信源熵增加时会产生很高的误码平台。为了解决这一问题，提出了一种码率自适应双LDPC码系统，此系统采用码率自适应LDPC码作为信源码，当信源熵变化时可以灵活地调整信源码率，从而保证系统在高低不同的信源熵情况下都具有优秀、稳定的性能。仿真结果显示，在高低不同的信源熵情况下，所提出的码率自适应双LDPC码系统性能均好于传统双LDPC码系统，而且在误比特率为10-6时都没有出现误码平台。

摘要： 嵌入式压缩编码算法因易受误码扩散影响而无法用于图像的可靠传输,信源信道联合编码已被证明是解决此问题的有效方法.针对联合编码中的关键问题—码率分配,提出了一种基于信源码率最优的快速算法,首先求解对应的等差错保护(EEP)问题,并用该解初始化不等差错保护(UEP)问题,然后采用前后向码率搜索得到最佳码率分配.该方案计算复杂度低,重建图像质量高.仿真结果表明,接收端重建图像的PSNR值始终在34 dB以上,同时波动范围小于5dB.

摘要： 本文研究了信源信道联合编码,讨论现代数据压缩、语音和视频编码体制抗信道误码所采用的典型方法.抗信道误码能力是通信中数据压缩、语音和视频编码体制的一个重要指标,掌握目前典型的抗信道误码方法,对进一步构造具有高恶劣信道适应性的数据压缩、语音和视频编码体制,具有重要意义.

摘要： 介绍了一种基于信源信道联合编码原理,利用无线信道状态和视频编码代价建立了率失真优化的无线视频传输方案,希望能提高无线视频抗丢包能力；在H.264 编码平台上通过动态模拟数据包丢失进行仿真,结果表明该方案能达到在无线信道上更佳的视频编码传输质量,可以应用于丢包较严重的无线信道视频传输。

摘要： 大多数通信系统中,信源压缩(信源编码)与传输中抵抗信道损耗的保护技术(信道编码)是分别考虑的.但是,在实际中发现,用某种“特定”方法连接起的最优信源编码和信道编码器,并不一定能构最佳通信系统.因此有了实现通信系统整体优化的“信源信道联合编码”理论.本文给出了一种实现信源信道联合编码的策略,以及应用分析.

摘要： 一种视频通信技术领域的信源信道联合编码中的信道码码率分配方法，其中：步骤一，将视频传输过程中的信道失真分为两部分：不涉及差错传播的信道失真和涉及差错传播的总信道失真，其中不涉及差错传播的信道失真又包括帧内编码帧信道失真、帧间编码帧信道失真；利用像素内插差错掩盖方法和相邻宏块像素统计信息对帧内编码帧信道失真进行估计，利用宏块拷贝的方法对帧间编码帧信道失真和涉及差错传播的总信道失真进行估计，将三个部分的信道失真进行综合，得到一幅图像的完整的信道失真估计；步骤二，建立一个使信道失真最小的码率分配模型，利用遗传方法得到最优码率分配。本发明方法信道码码率分配的效率和性能。

摘要： 基于低密度奇偶校验编码的信源信道联合编码方法属于通信技术领域，其特征在于，它是一种融合隐马尔可夫信源估计和低密度奇偶校验(LDPC)编码的信源信道联合编码方法，在发送端，对含有冗余的信源输出序列进行LDPC编码后调制输出，在接收端，采用联合信源估计和信道译码的解码方法，即：先计算接收序列的硬判决，判断其是否为一个合法的码字：如果是，就输出硬判决结果，否则，在对信息序列部分进行隐马尔可夫估计后再次硬判决，如果还不是一个合法的码序列便进行规定次数的LDPC和积译码迭代。重复以上联合迭代过程，直至达到最大允许迭代次数为止，输出本次译码硬判决结果。它的信息传输性能接近山农极限，延时小，复杂度低，适合无线多媒体通信中的应用。

摘要： 本发明公开了一种基于无线随钻测量系统的井下信源信道联合编码方法，无线随钻测量系统分为传感器模块、数据采集模块、通信模块、地面接收模块和电源模块。传感器模块提供数据；数据采集模块包括：微控制器，驱动电路，脉冲发生器，flash存储模块；通信模块通过串行通信接口完成通信；具体步骤为：一、对数据采集模块配置参数并存储；二、传感器模块采集井下数据传送给数据采集模块；三、对数据进行校准，M‑ary编码和存储；四、进行LZW压缩；五、对井深阈值判断；六、将RS‑LZW联合编码之后的数据发送到地面接收模块。优点在于：提高了测井数据的压缩比最大可达3:1；降低了数据的误码率，在较低的信噪比下，能较好地重构出原始数据。

摘要： 一种视频通信技术领域的信源信道联合编码中的信道码码率分配方法，其中：步骤一，将视频传输过程中的信道失真分为两部分：不涉及差错传播的信道失真和涉及差错传播的总信道失真，其中不涉及差错传播的信道失真又包括帧内编码帧信道失真、帧间编码帧信道失真；利用像素内插差错掩盖方法和相邻宏块像素统计信息对帧内编码帧信道失真进行估计，利用宏块拷贝的方法对帧间编码帧信道失真和涉及差错传播的总信道失真进行估计，将三个部分的信道失真进行综合，得到一幅图像的完整的信道失真估计；步骤二，建立一个使信道失真最小的码率分配模型，利用遗传方法得到最优码率分配。本发明方法信道码码率分配的效率和性能。

摘要： 基于低密度奇偶校验编码的信源信道联合编码方法属于通信技术领域，其特征在于，它是一种融合隐马尔可夫信源估计和低密度奇偶校验(LDPC)编码的信源信道联合编码方法，在发送端，对含有冗余的信源输出序列进行LDPC编码后调制输出，在接收端，采用联合信源估计和信道译码的解码方法，即：先计算接收序列的硬判决，判断其是否为一个合法的码字：如果是，就输出硬判决结果，否则，在对信息序列部分进行隐马尔可夫估计后再次硬判决，如果还不是一个合法的码序列便进行规定次数的LDPC和积译码迭代。重复以上联合迭代过程，直至达到最大允许迭代次数为止，输出本次译码硬判决结果。它的信息传输性能接近山农极限，延时小，复杂度低，适合无线多媒体通信中的应用。

摘要： 本发明公开了一种基于注意力机制的分层信源信道联合编码传输系统及其传输方法，本发明基于注意力机制的渐进增强型传输网络，该网络第一层接收的图像信息可以在接收端独立解码，在压缩率较高的情况下，若第一次传输接收信号恢复的图片质量较差，则通过第二次传输来增强图片信息；渐进增强型网络的接收部分可以组合两次传输的信息，逼近相同压缩率下单次传输的最优性能；在信道压缩率受限的情景下，本发明通过多层传输提升接收端图片的峰值信噪比性能，网络结构可以拓展至L(L≥2)层；本发明具有逼近单层最优传输的性能，同时基于卷积神经网络的信源信道联合编码方法具有卓越的对抗信道突变的能力。

摘要： 本申请实施例公开了一种低延迟信源信道联合编码方法及相关设备，其中，一种低延迟信源信道联合编码方法包括：首先对目标图像进行下采样，得到基准帧图像与非基准帧图像；对基准帧图像和非基准帧图像分别进行图像编码，获得基准帧图像编码后的第一码流，和非基准帧图像编码后的第二码流；基于当前无线信道的信道环境，利用第一信道资源发送第一码流以及利用第二信道资源发送第二码流，其中，第一信道资源优于第二信道资源。实施本申请实施例可以在信道容量降低时，降低视频信息出现马赛克，卡顿、模糊等现象，提升用户的观感体验。

摘要： 本申请提供一种分布式语义信源信道联合编码传输方法及相关设备。所述方法包括：获取独立同分布的两个图像信源；将所述独立同分布的两个图像信源输入预先训练的分布式编码模型；在所述分布式编码模型，分别将所述两个图像信源进行编码，得到两个归一化特征向量；根据所述两个归一化特征向量，得到两个校准图；根据上述两个校准图，得到两个重建图像。本申请实施例将两个独立同分布的图像信源输入预先训练的分布式编码模型，最终得到了重建图像。

摘要： 本发明公开了一种基于无线随钻测量系统的井下信源信道联合编码方法，无线随钻测量系统分为传感器模块、数据采集模块、通信模块、地面接收模块和电源模块。传感器模块提供数据；数据采集模块包括：微控制器，驱动电路，脉冲发生器，flash存储模块；通信模块通过串行通信接口完成通信；具体步骤为：一、对数据采集模块配置参数并存储；二、传感器模块采集井下数据传送给数据采集模块；三、对数据进行校准，M-ary编码和存储；四、进行LZW压缩；五、对井深阈值判断；六、将RS-LZW联合编码之后的数据发送到地面接收模块。优点在于：提高了测井数据的压缩比最大可达3:1；降低了数据的误码率，在较低的信噪比下，能较好地重构出原始数据。