水声网络不等差错保护的避环ROFC-LF码算法与分析

随着智慧海洋的发展,水声网络多媒体数据的传输受到学者关注.水声网络高度动态的拓扑导致相邻节点数据传输不完整,压缩的水下图像或视频等数据对重建数据的质量有不同影响,因此水声网络需要具有不等差错保护(Unequal Error Protection,UEP)的编码机制来编解码重要性不等的多媒体数据.递归与限制反馈的在线喷泉码(Recursive Online Fountain Code with Limited Feedback,ROFC-LF)具有开销低、反馈少及编译码简单等特点,因此适用于水声网络.本文针对水声信道带宽窄、延时长及能量受限等特点,系统地分析了ROFC-LF编码机制建立阶段存在的环问题.针对ROFC-LF编码存在的环和无法提供UEP功能这两个问题,本文提出了两个优化目标.此外,还提出了具有不等差错保护的避环ROFC-LF编码机制.该编码机制减少了由于建立阶段最大组件存在环引起的无用编码包的数量,进而降低了网络能耗.不等差错保护的避环ROFC-LF编码机制在建立阶段和完成阶段分别采用权重策略和数据优先级策略来实现UEP特性,并利用随机图理论对该编码机制进行理论分析,理论结果和仿真实验结果一致.结果表明:该编码机制能够快速的恢复重要数据的同时,降低了编码包的数量,适用于网络拓扑结构动态变化的水声网络传输重要性不等的多媒体数据.

基于先验信息的LT码不等差错保护

文章提出一种结合SPIHT信源编码和基于先验信息冗余保护的LT码不等差错保护方案。通过对译码整体度释放概率的分析证明,先验信息的引入可以提升LT码译码成功率。仿真实验表明,在先验分组比例选取合适的情况下,只增加较少的冗余,可使MIB分组具备更高的译码成功率,得到更多保护。通过图像传输实验,验证了该UEP方案能够实现良好的不等差错保护。

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.

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。

改进的块复制不等差错保护喷泉码

在多媒体传输、深空通信等应用中,由于数据的重要性程度不同,需要喷泉码具有不等差错保护的特性,根据数据重要性给予不同程度的保护。对基于块复制的不等差错保护喷泉码的机制进行了理论分析,提出了改进的信息符号选取策略,让度1编码符号全部在重要信息比特中选取,一定数量的度2编码符号分别在重要信息比特和次要信息比特中选取,从局部上提升对重要信息比特的保护。仿真结果表明,相比于现有的基于块复制的不等差错保护喷泉码,改进方法在进一步提高重要信息比特保护的同时没有降低对次要信息比特的保护,且有更好的不等恢复时间性能。

基于多描述和不等差错保护的航空遥感图像传输方法

本文提出了一种针对航空遥感图像传输的信源信道联合编码方法.将小波变换后的图像进行小波树分组以形成多描述,并重复描述重要的低频子带系数;然后利用改进的多级树集合分裂(SPIHT)算法对每个描述单独编码,并为其提供不等差错保护.为保证编码实时性,提出了一种快速的码率分配搜索算法.仿真结果表明该方法在频率选择性莱斯衰落信道下实现了遥感图像的鲁棒传输,且具有较低的复杂度.

渐进图像传输的不等差错保护

通过分析渐进图像传输最优化不等差错保护的必要条件,得出编码后的码流重要性仍然单调递减的结论,并给出了解码端重建图像的失真范围。本文的研究结果对渐进图像传输系统的设计具有重要的指导意义。

基于分层编码和OFDM的不等差错保护

正交频分复用(OFDM)可通过子信道的不均匀功率分配提供不等差错保护(UEP)特性。分层编码的不同层及每层码字的不同比特在信号重建中的重要性均不相同,本文推导出不同层的权重因子,并给出功率分配算法,在功率总量不变的情况下,通过不均匀功率分配将信道失真降到最小。

H.264不等差错保护传输策略

针对传统H.264传输方案误码高的问题,从两方面提出了改进策略。在信源端,按重要性不同将H.264码流为两部分,对两部分码流实施不等差错保护。信道部分采用MIMO信道传输视频信号,提高系统的抗误码性能。

一种具有不等差错保护能力的Turbo预编码方案

通过Turbo预编码思想与不等差错保护技术的结合,以达到对不同重要性信息的不等保护.所设计的Turbo预编码方案,以简单的线性分组码为外码(预编码器),以Turbo码为内码构成的串行级联码.针对这种预编码方案研究了新的外码SISO迭代译码算法.最后,对1/3码率的Turbo预编码系统按外码译码方式的不同进行了仿真,并与1/2、1/3码率的Turbo码作性能比较.结果表明,本方案不仅使Turbo码的性能得到了有效的提高,也实现了对不同信息的不等差错保护.而且,编译码思路简单可行.

基于LDPC码的MELP语音帧不等差错保护方案

针对MELP编码的语音帧,提出了一个以LDPC码作为子码,基于普洛特金方式构造的分组码的不等差错保护传输方案,并对该方案在AWGN信道下进行了仿真.仿真结果表明,该方案与一般的等差错保护相比,在相同信道状况的条件下,特别是恶劣信道的情况下,对于语音质量的主观评价和客观评价都有较大提高.

基于系统Raptor码不等差错保护的图像压缩传输

该文提出一种在无线信道上进行图像传输的方案。喷泉码具有码率无关性,无需反馈信道,降低了系统复杂度。然而,传统喷泉码存在译码效率低、信息恢复质量对噪声敏感的问题。该方案基于系统Raptor码,在信道条件理想的情况下无需译码,提高了译码效率;引入不等差错保护(UEP)特性,根据信息重要性进行码率优化,使系统在不同信道环境中具有更好的稳定性。实验结果表明,在二进制删除信道信道(BEC)下,与传统纠错码和LT码及采用等差错保护(EEP)的Raptor码相比,该方案可显著提高传输的可靠性,获得更好的图像恢复效果。

基于无码率码的独立窗不等差错保护方案

提出一种能够匹配多媒体业务特性的独立窗口LT码(independent window LT,IW-LT)不等差错保护方案,采用无码率LT码对不同重要等级的数据分别进行独立选窗和编码。通过与或树分析法推导了IWLT码的渐近译码性能,并结合多目标进化算法联合优化编码度分布和选窗概率,以精确匹配预设的不等保护增益及译码开销,增加了不等差错保护方案的灵活性。仿真证明,IW-LT码与现有的无码率码不等差错保护方案相比,能在精确匹配不等差错性能参数的前提下,获得更低的译码差错概率。

具有不等差错保护特性的Raptor码研究

提出一种新的构造具有不等差错保护（UEP）特性的Raptor码方案,联合优化UEP-LDPC码和UEP-LT码改善重要信息比特（MIB）的性能,推导了构造码在二进制删除信道（BEC）上的密度进化（DE）公式.使用DE公式,优化了构造的UEP-Raptor码.仿真结果表明,相比UEP-Raptor码,作者构造的码对MIB和次要信息比特（LIB）都能提供更好的性能.

多媒体会议中图像通信的不等差错保护技术实现

提出了一种在多媒体会议图像数据传送中使用ReedSolomon码的交织不等差错保护新方法。这种方法提高了组播会议终端重建多媒体的质量,并在克服网络突发错误方面有较好效果,提高了网络传输的性能。

视频传输不等差错保护方案设计

提出了基于多级RS编码和交织器级联的不等差错保护技术。系统能灵活地根据重要性或者信道状况设置不同保护级别,实现视频流数据的不等差错保护传输。由于采用了Galois域专用乘法器,整体系统的面积大为减少,同时支持全高清视频流的信道编码。

基于喷泉码的不等差错保护技术实现

在多媒体传输中,由于数据的重要性程度不同,需要一种不等差错保护策略,根据数据重要性给予不同程度的保护。提出了一种具有不等差错保护能力的喷泉码UEP-LT,通过改变LT码编码过程中每个编码符号的输入符号集的大小,使得度数比较低的编码符号以更高的概率选择高优先级数据,这样高优先级数据可以在R ipple消失前尽可能快地恢复出来。仿真结果表明,UEP-LT可以改善高优先级数据的译码成功率,同时提高了重建多媒体的质量,提高了网络传输的性能。

传输流不等差错保护的研究

就DVB over IP的网络电视传输,提出了一种针对传输流的不等差错保护算法,还提出了一种新的视频质量评估标准——预期受损条块数和基于该评估标准的一种数据交织策略,实验结果表明,该算法有效地提高了视频传输的可靠性,减少了网络丢包对视频质量的影响。

基于不等差错保护喷泉码的LTP协议

Licklider传输协议(LTP)是深空通信中一个重要协议,但其自动重传(ARQ)机制无法满足传输时延的要求。为了利用喷泉码无需反馈的特点,降低LTP协议传输时延,同时满足LTP协议中红色数据和绿色数据不同可靠性的要求,将具有不等差错保护(UEP)特性的喷泉码引入LTP协议,得到具有不等差错保护特性的LTP(UEP-LTP)。对喷泉码不同的度分配不同的选窗概率,构造一个指数型的选窗概率函数并对该函数进行优化,由此获得性能更优的UEP-LTP(AUEP-LTP)。仿真结果表明,AUEP-LTP的红、绿色数据误码率可分别达到10-10.473 2和10-3.687 8,满足红、绿色数据不同可靠性要求,同时可减少LTP重传,提高协议性能,更适用于深空通信。

一种不等差错保护的多用户随机接入方法

针对在随机接入中由于碰撞导致吞吐率低、信道拥塞时不能满足高优先级数据有效传输的问题,提出一种具有不等差错保护性能的多用户随机接入方法。该方法将数据包复制多份,根据选定的度分布在不同时隙中传输,将随机接入过程映射到二分图上;接收端利用连续干扰消除(SIC)技术,将碰撞的数据包恢复出来。在高链路负载下,从每帧中选取若干时隙,只允许高优先级用户接入,以提高对高优先级数据包的译码概率。使用"与或树"理论对提出的方法进行了理论分析,并进行了实验仿真验证。仿真结果表明:提出的多用户随机接入方法与传统ALOHA协议相比,在低链路负载下有效避免由于碰撞引起的吞吐率下降;与IRSA协议相比,高链路负载下有效提高高优先级用户的吞吐率。