语义编码与经典信道编码融合研究

目前的语义通信研究尚未阐明语义编码与经典信道编码之间的关系、语义编码在现有通信框架中的可行性,以及影响语义编码的关键因素等。对基于联合信源信道编码的语义通信系统进行了理论分析,设计了语义编码与经典信道编码的融合实验,展示了语义编码的潜在优势,探索了语义编码与经典信道编码之间的关系,研究了后续将语义通信应用于经典通信框架的基础方法。

基于深度联合信源信道编码的CSI反馈技术

提出了一种基于深度联合信源信道编码的信道状态信息(CSI)反馈方法。该方法使用非线性编码对原始的CSI信息进行降维,之后使用多层网络生成信道输入符号,并利用注意力机制实现了针对信道噪声的自适应功能。与现有CSI压缩反馈方法相比,得益于信源和信道的深度联合编码,该方法可以在有限的带宽下获得更好的预编码任务的性能。此外,所提的方法可使用近似量化方法将复信道输入符号转换为有限的星座点符号,能够与现代移动通信系统有效兼容。

基于可变长纠错码和掺杂调制的联合信源信道编码调制方法

针对无线通信中存在的频谱资源有限、信道衰落和多径效应等问题,该文将可变长纠错(VLEC)编码和掺杂调制相结合,提出一种新的联合信源信道编码调制方法。该方法利用外信息转移(EXIT)图分析系统的迭代译码特性,优化设计可变长纠错编码和掺杂调制的参数。主要包括:(1)设计有更大自由距离的可变长码,使其具有纠错能力;(2)设计优化掺杂调制的掺杂和映射规则的方法,使掺杂调制EXIT曲线与可变长纠错编码EXIT曲线匹配,降低迭代译码收敛所需的信噪比(SNR)。仿真结果表明,在AWGN信道和瑞利衰落信道下,该联合信源信道编码调制方法与分离的信源信道编码调制方相比,迭代收敛所需的信噪比减小了1 dB以上,相比其他的联合信源信道编码调制方法,也有更好的误码率性能。在误码率为10–4时,该方法距离AWGN信道和瑞利衰落信道的香农限分别为0.7 dB和1.0 dB。

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 .

面向异构无线网移动视频传输的联合信源信道编码方式

文中针对异构无线网环境下端到端移动视频传输问题,提出一种新的联合信源信道编码方式DRAJSCC.现有的联合信源信道编码(JSCC)方式的主要问题是将服务器与客户端之间的网络视为单一的传输链路.在异构无线网环境下该问题更为复杂,因为通信终端之间存在多个可用的无线接入网络,如果在并发传输过程中选择不可靠的传输链路会严重降低视频质量.为了解决上述问题,文中提出一种基于动态速率分配(Dynamic Rate Assignment)的联合信源信道编码方式(DRA-JSCC),该方法包含3个主要步骤:(1)根据视频应用可容忍的传输丢失率调整前向纠错编码的冗余度;(2)基于端到端传输的延迟上限调整视频编码速率;(3)进行动态视频流多路径分配使端到端的视频失真最小化.文中构建了JSCC方法在多个无线链路并发传输场景的端到端视频失真优化问题,并且对视频信源以及信道失真进行了综合分析.在仿真平台Exata上使用H.264实时视频流进行的实验表明,DRA-JSCC相对于现有方法能有效提高视频峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)以及降低端到端延迟.

无线信道图像的联合信源信道编码速率分配

分析了信源信道编码速率对图像质量的影响,提出一种联合信源信道编码的速率分配方案.针对渐进图像的速率分配问题建立了数学模型,对模型的求解进行了简化,并采用拉格朗日乘数法,在满足一定的约束条件下实现了速率的最优化分配.在瑞利及Gilbert Elliot信道下的仿真结果表明,该方案在低信噪比时的性能明显优于固定信道方法,在高信噪比时也较固定信道速率方法有0 2dB左右的性能增益.

无线信道中的联合信源信道编码

该文提出了一种噪声信道下传输渐进图像的联合信源信道编码方法。该方法根据信道条件的好坏动态的调整信源编码速率和信道编码速率,因此极大地提高了系统的性能和编码效率。同时该方法还具有结构简单,易于实现等优点。试验证明本方法与以前文献中提出的EEP方法以及UEP方法相比,在信噪比低时即信道条件恶劣的情况下,能够明显提高恢复图像的质量。

噪声信道中基于残留冗余的联合信源信道编码

对信源编码中的残留冗余在联合编码中的作用进行了研究,提出了一个在噪声信道中对可变长信源编码码流传输提供有效差错保护的联合信源信道编码方法,该方法利用信源编码器输出中的残留冗余为传输码流提供差错保护。与SayoodK提出的系统相比,该方法是基于改进的联合卷积软解码以及采用非霍夫曼码的通用可变长码,更接近于一般的信源和信道编码方法,并且信源符号集的大小也不受限制。仿真表明,所提出的联合编码方法可获得比传统的分离编码方法更高的性能增益。

一种基于缩减栅格算法的SVC联合信源/信道编码方法

针对H.264/AVC可分级编码扩充标准（SVC）,本文提出了一种联合信源/信道编码（JSCC）的视频传输方法.该方法采用一种新型的缩减栅格算法与拉格朗日优化技术对SVC数据与差错控制保护级别进行最优分配.本文提出的缩减栅格算法采用疏散式栅格结构,实行依层计算与缩减队列的策略,计算效率比同类高效算法提高了约20~50倍.大量仿真数据表明,采用本文高效算法的JSCC方法在各种信道条件下达到同类方法相同的优化性能.

基于场景模型的联合信源信道编码的视频网络传输

提出了一种基于场景统计模型的联合信源信道编码和网络拥塞控制的无线视频网络传输系统.采用MPEG-4分级编码将所有的层划分成几类,由码流对网络拥塞和重建视频质量的影响将其分成几个传输优先级队列,并对其进行不等差错保护.在传输过程中,依据网络状态反馈信息进行自适应的联合信源信道码率分配优化.实验数据表明,该方案对不同特性码流提供较好的保护,针对不同无线网络条件具有较好的适应性,能够明显地提高重建视频质量.

基于JPEG2000和WIPC-LDPC的联合信源信道编码

提出了一种联合信源信道编码(JSCC)方案。首先,构造了一种具有重量递增奇偶校验矩阵的非规则LDPC码(WIPC-LDPC),实现非规则LDPC(Irregular LDPC)码比特节点按列重递增的顺序排列。然后,针对JPEG2000码流分层结构的特点,把不同质量层的JPEG2000码流成功地映射到WIPC-LDPC不同度数的比特节点上,以达到对不同重要级别码流的不等错误保护(UEP),从而达到优化重建图像质量和视觉效果的目的。仿真结果表明,与采用随机构造校验矩阵的非规则LDPC码进行等错误保护(EEP),以及采用RCPC、RS码进行不等错误保护的JPEG2000码流相比,JSCC方案提高了重建图像的PSNR,改善了重建图像的主观视觉效果。

一种基于差错弹性控制的联合信源信道编码算法

目的研究视频数据在无线信道上的可靠传输问题。方法结合差错弹性控制和信源信道联合编码技术,在网络带宽一定的情况下引入信源解码器的抗误码性能指标,根据不同的信道状态确定联合信源信道编码的具体方案。结果提出一种基于解码器差错弹性控制的联合信源信道编码算法。结论该算法和传统的联合信源信道算法相比可获得更高的性能增益,适合于视频数据在无线网络上传输。

基于ROI图像传输的联合信源信道编码的研究

根据JPEG2000中的一般位移法和最大位移法在处理感兴趣区域时的优点,提出了基于SPIHT算法的感兴趣区域图像压缩编码的新方法,并且充分考虑了SPIHT算法和Turbo码的特性,根据信源编码后数据在重建时的重要程度,利用Turbo码进行了等差错和非等差错保护信道编码.仿真结果表明,在传输全视觉图像时,采用非等差错保护信道编码可以使感兴趣区域的峰值信噪比得到明显提高,并且使感兴趣区域的图像质量远高于背景区域的图像质量.

工业互联网低功耗数据链算法设计综述——联合信源信道编码设计的必要性、现实与前景

原模图低密度奇偶校验(P-LDPC)码已经广泛应用于各种通信系统,为了使其能够满足不同应用场景下系统对纠错性能、硬件资源损耗以及功耗等方面的要求,需要对P-LDPC码进行进一步的设计优化。该文主要从标准信道环境下基于双P-LDPC(DP-LDPC)码的联合信源信道编码(JSCC)系统的属性研究、系统设计优化以及性能表现等角度入手,对近些年出现的针对该系统环境所做的优化分析工作进行了综述。表明进行的优化工作属实显著地改善了系统性能,为面向工业互联网(II)的LDPC码的研究工作提供些许思路。最后,该文对未来的研究工作进行了展望,为感兴趣的研究学者提供参考以继续推进。

基于LDPC码的联合信源信道编码研究

为弥补UMPBP-Based译码算法相对于LLRBP译码算法的性能缺陷,提出一种改进型UMP BP-Based译码算法.该算法中的参数是在最小均方误差准则下确定的,对所有的LDPC码的译码具有通用性.最后将该算法应用于联合信源信道编码中.仿真结果表明,在相同误码率的情况下,改进型UMP BP-Based译码算法比UMP BP-Based译码算法、Normalized BP-Based译码算法以及OffsetBP-Based译码算法具有更好的LDPC译码性能.

基于MPEG-4的视频联合信源信道编码

该文提出了一种用于提高MPEG-4码流在噪声信道下的抗误码性能的联合信源信道编码方法。该方法将 MPEG-4基本层按重要性进行码流重排后进行交织打包,并根据率失真函数将基本层纹理信息进一步划分为多个子层。编码器根据反映信道状态的反馈信息动态地调整传输的子层数目和每个子层的纠错强度(信道编码速率),使得系统失真最小。仿真结果表明,该方法明显优于未保护的MPEG-4方法,在相同信道带宽及丢包率条件下比等纠错保护的MPEG-4编码方法获得更加稳定的性能。同时由于该方法根据反馈的出错分组数进行传输子层数和纠错强度的联合优化,与Puri等人提出的按照确定信道条件设计目标函数进行优化的MDFEC方法相比,更能够适应信道条件的变化,从而获得更高的性能。

基于矢量量化和可变长编码的联合信源信道编码

提出了一个在噪声信道中对可变长信源编码码流传输提供有效差错保护的联合信源信道编码方案 ,利用信源编码器输出中的残留冗余为传输码流提供差错保护 .该方法基于改进的联合卷积软解码以及采用非霍夫曼码的通用可变长码 (UVLC) ,更接近于一般的信源和信道编码方法 ,并且信源符号集的大小也不受限制 .仿真结果表明 ,文中提出的联合编码系统可获得比传统的分离编码系统更高的性能增益 .

一种基于JPEG2000的自适应联合信源信道编码方法

针对JPEG2000图像在噪声条件未知的信道上有效和可靠传输问题,本文提出了一种基于反馈的自适应联合信源信道编码方案。首先采用基于子空间的信噪比估计方法实时估计信道的信噪比SNR,进而求得信道的误码率,解决了对信道的自适应问题。其次,充分利用了JPEG2000的码流质量分级特点,建立了实用的目标函数,从而根据数据包对重建图像贡献的不同,实施不同的保护,以低复杂度的运算实现了码率优化分配的自适应过程。仿真结果表明,和现有的联合信源信道编码算法相比,这种自适应联合优化编码方法可以取得较好的效果。

基于DCT-CS和ATC的联合信源信道编码

提出了一种基于离散余弦变换的压缩感知(DCT-CS)编码与非对称Turbo码(ATC)的联合信源信道编码方法.该法将分块图像依据信号的自然属性和视觉特性先进行DCT变换,再按Zigzag扫描,并用压缩感知进行压缩,最后与非对称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-实验仿真结果表明:根据不同的无线信道环境自动采取不同的图像分块大小和压缩感知测量数以及非对称Turbo码类型,能够达到图像的传输速率和重建质量的优化平衡.

基于最优小波分组的联合信源信道编码图像传输系统

提出了一种适用于图像传输的,且在率失真意义上最优的小波分组分解的图像编码算法,不同于一般的小波分组图像编码,所提出的图像编码器将信道信息及信道编码情况考虑到信源编码中来,从而实现联合信源信道编码。小波分组子带编码采用位平面编码的方式,从而可以很好地结合不等差错保护(UEP)传输。提出了结合重量递增校验矩阵的LDPC码(WICP-LDPC)进行图像传输的方案。在BSC信道上的仿真实验表明,所提出的方法要优于使用均等差错保护的传输方案,并且所提出的传输系统在性能上也优于近几年来新提出的几种图像联合编码传输系统。