机器类通信中基于NOMA短编码块传输的高可靠低迟延无线资源分配优化方案

针对机器类通信(MTC)应用场景的业务特征和服务质量(QoS)要求,该文考虑基于非正交多址(NOMA)的MTC中短分组/短编码块传输,探讨MTC中基于NOMA的高可靠低迟延无线资源优化问题。首先,上行传输是基于NOMA的MTC通信的瓶颈,考虑无线蜂窝网络中支持NOMA和高可靠低迟延性能要求,该文建立了上行无线资源优化的系统模型;然后,分析上行传输迟延,导出基于距离的链路可靠性函数;进一步,以迟延、可靠性和带宽为约束下条件,提出一种最大化中心用户和速率的无线资源分配算法,并给出算法的收敛性证明和复杂度分析;最后,实验仿真验证了所提算法的性能优势。

纹理的HEVC编码块尺寸决策算法

针对高效视频编码(HEVC)帧内编码算法计算复杂度高的问题,提出了一种基于纹理的HEVC编码块尺寸快速决策算法.首先,提出了编码块四个方向的纹理复杂度衡量指标,再通过训练视频序列选取在不同量化参数(QP)下的最佳阈值,最后根据阈值判断当前编码块的纹理复杂度,纹理复杂度高的编码块跳过率失真(RD)代价的计算,纹理复杂度低的编码块将会终止划分.实验结果表明,在全帧内模式配置下,与HM10.0相比较,该算法的编码时间可缩短45.3%,同时BD-Bitrate(Bjontegaard Delta Bitrate)增加了1.27%,BD-PSNR(Bjontegaard Delta Peak Signal-to-noise Rate)减少了0.058dB;与GEC-LEC算法相比,编码时间可节省3%,BD-Bitrate增加了0.5%,BD-PSNR减少了0.023dB.

基于组的点跳跃和编码块并行的JPEG2000位平面扫描方案

研究JPEG2000标准中EBCOT扫描的FPGA实现问题,提出基于组的像素点跳跃和编码块并行两种方案混合使用的EBCOT位平面扫描方案。该设计使用VHDL编写,目标器件为A LTERA STRATIX系列的EP1S25F672C6,模块稳定运行在120MHZ。对于每个并行扫描分路来说,每个时钟周期平均可以产生0.95个上下文信息。分析表明,该设计在图像实时压缩的场合具有优势。

基于多尺度时间序列块自编码Transformer神经网络模型的风电超短期功率预测

风电超短期功率预测过程中对时间依赖性的有效捕捉与建模,将直接影响风电功率时间序列预测模型的稳定性和泛化性。为此,提出一种新型时序Transformer风电功率预测模型。模型架构在逻辑上分为时间块自编码、隐空间Transformer自注意力时序自回归、随机方差缩减梯度(stochastic variance reduce gradient,SVRG)优化3个部分。首先,依稀疏约束及低秩近似规则,风电功率时空数据被半监督映射至隐空间;其次,隐空间编码经由多头自注意力网络完成时序自回归预测;最后,模型采用方差缩减SVRG优化算法降低噪声,达到更高预测效能。实验结果表明,所提新型Transformer架构能稳定有效进行超短期风电功率预测,预测结果在准确性、泛化性方面相较于传统机器学习模型都有明显提升。

基于块编码的功率谱可控复合序列

为了研究功率谱凹陷的复合序列,实现直扩认知用户频谱接入通信,提出了将块编码码字与伪随机序列进行复合的序列产生方法。该方法通过设计块编码的码字及码字符号时间间隔,控制复合序列功率谱的凹陷位置。通过对复合序列功率谱密度表达式的推导及仿真实验验证了复合方式的可行性及功率谱的可控性。将该复合方式应用于直扩认知用户,建立了直扩认知用户通信系统模型。实验结果表明,在不影响授权用户通信性能的前提下,采用所设计复合序列的直扩认知用户能够有效的实现频谱接入通信。

嵌入式块编码的快速算法和结构

为了更加有效地解决JPEG2000位平面编码算法实现的低效问题,提出了一种快速的基于字级顺序的嵌入式块编码方法。新的编码方法采用对样本的编码通道预测和样本的上下文形成并行流水线执行的技术,实现了对一个子块系数的所有位平面多通道编码的一次扫描顺序完成。提出了一种新的实现字级顺序且多字并行的高速结构,能够在一个时钟周期同时执行对一个条带列4个系数的上下文形成,完成对一个N×N子块系数的上下文形成只需大约N2/4个时钟周期。理论分析和实验结果表明,新的结构比较同类最新设计具有更快的数据处理能力和良好的加速比成本的性能。

基于IFS块的快速图象编码算法

文中首先叙述了目前分形块编码研究领域的大致情况，然后，提出了一种新的快速编码算法．用Ｌ１距离替换了以往算法所用的Ｌ２距离，把匹配过程转换成类似于矢量量化的搜索过程，因而采纳了许多矢量量化的加速算法．还讨论了对平坦区的处理并提出了新的剖分方法，取得了较好的效果．同其它的分形块编码方法相比，该算法大大缩短了编码时间，改善了压缩图象的质量，特别是它能较大程度地消除块效应，压缩比也有了进一步的提高．

基于值域块邻域匹配的分形近似编码

本文提出了基于值域块邻域匹配的分形近似编码。它比Ｊａｃｑｕｉｎ的分形块编码的压缩比高，编码速度快，信噪比相近。对５１２×５１２“Ｌｅｎｎａ”图像实验结果表明：该分形编码压缩比可达到０．３６ｂｐｐ，峰值信噪比可达３１．２５ｄＢ，在ＰＣ４８６上，编码时间为２２７秒，解码时间为３８秒。

一种有效的块DCT编码图像去块效应算法

块离散余弦变换在低比特率时其恢复图像的块边界上会出现明显可见的方块效应,从而降低了图像的视觉质量。提出一种基于小波域特征分析的去块效应算法,目的是尽量消除块效应的同时充分保护图像的边缘信息。图像空域中的块效应,在小波域高频子带表现为平行线效应、竖直线效应或者网格效应。通过为各个子带设置自适应操作算子去抑制块边界系数能量聚集现象,使得空域中的块效应得到消除。仿真结果表明在不同比特率下,对不同类型的图像,新算法都能得到较好的去块效应效果,并且具有较高的运算速度。

基于提升Directionlet变换的零块嵌入图像编码算法

提出一种新的基于提升Directionlet变换的图像压缩算法,能有效捕捉图像中的多方向各向异性特征,并具备格形可分离的滤波和采样结构.利用四叉树分块寻找局部最优的变换方向,针对Directionlet变换系数分布构造了块集合分裂嵌入编码,并通过改进链表排序方式和设计新的上下文算术编码器,进一步提高压缩性能.仿真实验结果表明,与基于原始Directionlet变换的压缩算法和基于小波变换的SPECK,SPIHT,JPEG2000等经典算法相比,本文算法在性能参数和视觉效果方面均有较大提高,且在低比特率下仍能较完整地保留图像中的边缘和细节信息.

超光谱图像的三维小波嵌入零块压缩编码

超光谱图像作为一种三维图像,其海量的数据导致在有限带宽信道上传输和存储非常困难,必须对它进行有效的压缩编码.提出了一种基于非对称三维小波变换(3D wavelet transform,简称3DWT)和三维集合块分裂的超光谱遥感图像压缩方法.因为大多数超光谱图像在各个方向上具有非对称的统计特性,所以利用非对称三维小波变换去除图像的谱间和空间冗余.与传统的对称三维小波变换相比,非对称的三维小波变换能够更有效地去除相邻谱段间的冗余.提出了一种改进的3DSPECK(3D set partitioning embedded block)算法——非对称三维集合分裂块算法(asymmetric transform 3DSPECK,简称AT-3DSPECK),并被用于编码变换后的系数.根据变换系数的能量分布特点,三维零块分裂和三维octave子带分裂方法被有效地结合在所提出的AT-3DSPECK算法中.为了优化率失真和加速编码速度,也给出了一种零块优化排序的快速算法.实验测试表明:AT-3DSPECK算法的平均PSNR(peak signal to noise ratio)分别比AT-3DSPIHT(asymmetric transform 3D set partitioning in hierarchical trees)和3DSPECK算法高0.4dB和1.4dB.此外,AT-3DSPECK还具有比零树算法更快的编码速度.

利用自适应有序抖动块截断编码的鲁棒水印

为克服现有压缩域水印算法图像质量或鲁棒性较差的缺点,提出了一种基于自适应有序抖动块截断编码的鲁棒水印算法.首先,利用图像的信息熵和方差自适应地将图像按四叉树分解为平滑块、纹理块和边缘块,再对不同大小的分块进行编码;然后,利用自适应有序抖动块截断编码得到的位平面,通过调整位平面水印嵌入窗口内元素的奇偶和,实现水印嵌入;最后,通过位平面中元素的奇偶和与投票策略来实现水印的盲提取.实验结果表明,与同类算法相比,该算法能够在取得较低压缩率的同时,获得良好的图像质量;并且有较高且灵活的水印嵌入容量;同时能够抵抗各种常见攻击,尤其对椒盐噪声、亮度调整、对比度调整、旋转、剪切攻击有很强的鲁棒性.

图象块编码—分类的方法

提出了一个基于ＤＣＴ和二维多项式近似的块分类编码算法。在该算法中，原始图象被分割成互不覆盖的８×８子块。通过依次地利用灰度局部方差、二维多项式近似误差和图象信号的空间频率分布，把图象块分为均匀、平滑、粗糙和细节４类。均匀块和平滑块分别采用零阶和一阶多项式近似。粗糙和细节块先进行ＤＣＴ变换，然后对其ＤＣＴ系数量化后采用改进的游程编码表示。实验结果表明该算法具有良好的性能。在未采用熵编码为编码码流作后处理的情况下，性能仍优于ＪＰＥＧ标准。

一种无链表集合分裂嵌入块图像编码算法

该文在集合分裂嵌入块(SPECK)的基础上,提出了一种改进的无链表集合分裂嵌入块图像编码(SPECK)算法。将二维坐标值采用线性索引技术映射成一维的索引值,设置状态标记来记录集合和像素的重要性状态以代替链表的作用,最后对每个子带采用四叉树集合分裂的方式进行编码。该算法不需要使用链表,避免了非固定存储空间的占用和链表节点的操作。实验表明:该算法与SPECK和SPIHT相比具有更快的执行速度,并且在获得较高编码性能的同时占用的存储空间固定在图像大小的50%。

在小波分解下的分形块方法图象编码

本文分析了分形块方法在小波变换下的特点，指出了特殊的块方法是从低分辨率细节构造高分辨率细节的本质，给出了一种简单的解码过程，只需递推有限步便可恢复原图象。根据类似的思想，本文作者提出了更一般的由低分辨率细节构造高分辨率细节的方法。

基于Karhunen-Loeve和小波变换的多光谱图像三维集合嵌入块编码压缩算法

目前多光谱成像已被广泛应用在遥感领域中,但巨量的多光谱图像数据导致存储和传输的困难,这就需要对多光谱图像数据进行高效的压缩。该文提出了一种新的多光谱图像压缩算法(KLT/WT-3DSPECK),首先利用二维小波变换(2DWT)去除多光谱图像的空间相关冗余,然后利用Karhunen-Loeve变换(KLT)减少频域的相关性,最后对变换后的系数利用改进的三维集合块分裂算法(3DSPECK)进行编码。根据变换后子带能量分布的特点,提出了新的3D八度音符分裂方法(octavepartitioning)和改进的集合零块分裂算法。为了加速本文算法和优化嵌入码流的率失真性能,还给出了一种零块优化排序的快速算法。对两组多光谱和超光谱图像的测试表明,该算法不仅明显优于KLT/WT-3DSPIHT算法,也远优于基于3D小波变换的AT-3DSPIHT和3DSPECK等算法,同时该算法还支持图像的渐进传输。

基于内存优化的小波零块嵌入图像编码算法

小波嵌入零块编码算法(Set Partitioned Embedded bloCK,SPECK)是一种高效的具有渐进传输特性的图像编码算法,但其在编解码过程中的巨大内存占用致使编解码速度慢且不利于硬件实现.本文提出了一种基于内存优化的小波零块嵌入图像编码算法,采用标志状态图和块深度优先搜索策略完成嵌入编码中的排序和细化过程.两张标志状态图分别标识编解码过程中的重要系数和不重要集合,同时结合块深度优先搜索策略检索块结构中的不重要集合,代替排序和细化过程中的重要系数链表和不重要集合链表,较大地节省了内存占用.实验结果表明,与SPECK算法相比,在保持相当信噪比的情况下,内存占用仅为原来的1/12,与另一种低内存零树编码算法LZC(Listless Zerotree Cod-ing)相比,在内存略有增加的情况下,信噪比至少提高1.1dB,为硬件实现小波零块编码算法探讨了一条有效途径.

基于块空时分组编码DFT-S-OFDM虚拟MIMO传输方案

该文提出了一种基于块空时分组编码的DFT-S-OFDM上行链路虚拟MIMO传输方案,并给出一种低复杂度的虚拟MIMO系统接收机检测算法。仿真研究表明:基于块空时分组编码的DFT-S-OFDM虚拟MIMO传输方案可保持原DFT-S-OFDM系统低峰均比的特性,显著降低虚拟MIMO系统接收机检测门限,提高上行链路虚拟MIMO系统传输可靠性。

基于相关函数的空时块编码系统的信道估计

提出了空时块编码(STBC)系统中基于相关函数的信道估计的方法。当输入符号向量的各个元素互不相关时,接收信号的相关函数有特定的结构,信道矩阵可以从接收信号的相关矩阵的特征向量中得到,信道估计结果和真实值仅相差一个常数。研究还发现当发送信号的相关函数满足特定的条件时,可以直接从接收信号的协方差得到信道参数,而不需要矩阵分解或者求逆运算。