圖像傳輸抗差錯保護及其碼率分配技術研究.pdf

1、近年來，基于小波變換的圖像編碼技術取得了長足的進步。優(yōu)秀的小波圖像編碼器不僅具有較高的壓縮效率，而且產生的碼流具有可伸縮性，從而使得漸進傳輸和動態(tài)帶寬適應成為可能。但這種碼流對包丟失和信道誤碼很敏感，傳輸過程中的任一比特錯誤都可能導致位于其后的碼流數據無法正確解碼，造成恢復圖像質量的大幅降低或完全無法正確解碼?，F有的Internet和無線網絡是有噪信道，不能實時提供可靠的數據傳輸。因此，研究噪聲信道中的圖像可伸縮碼流實時傳輸問題就成為一

2、項非常具有挑戰(zhàn)性的熱點研究課題。 基于前向糾錯的差錯控制策略是解決實時通信中圖像和視頻可靠傳輸問題的重要手段。本文重點研究包刪除信道和無線信道中圖像可伸縮碼流前抗差錯保護及其高效信源信道碼率分配算法。主要的研究成果和創(chuàng)新點如下： L提出了一種基于雙向局部搜索的快速碼率分配算法。該算法適用于基于交織器結構的抗丟包不等保護(ULP)系統(tǒng)，通過合理地選擇搜索起始點，采用自適應鄰域的方法交替進行前向和后向局部搜索，從而在獲得同等

3、保護性能的同時，減小了計算復雜度。 2.提出了一種基于估計的快速最優(yōu)交織器參數選擇算法。該算法適用于給定傳輸碼率的ULP系統(tǒng)，通過易求得的失真優(yōu)化解的期望失真的上下界估計最小期望失真對應的交織器參數，避開了復雜度較高的失真優(yōu)化解的多次求解步驟。一實驗結果顯示，此算法兼有復雜度低和魯棒性好的特點。 3.提出了有效期望質量的概念，定義為扣除傳輸失敗情況后接收端得到的期望質量。利用有效期望質量與等保護和不等保護相結合的策略，提

4、出了兩種ULP系統(tǒng)的碼率分配算法：(1)基于有效期望質量最大化判據的算法。該算法以端到端有效期望質量最大作為碼率分配的目標；(2)提供OoS保障的碼率分配算法。該算法在傳輸失敗概率小于給定概率閾值的約束條件下，以端到端有效期望質量最大作為碼率分配的目標。兩種算法都采用雙向局部搜索的方法進行快速碼率分配。有效期望質量性能判據克服了原期望質量性能判據沒有考慮收端用戶最小圖像質量要求的缺陷，實驗表明，這兩種算法都能提高有效期望質量，降低傳輸失

5、敗概率，而后者能夠保證傳輸失敗概率小于用戶給定的概率閾值，從而為圖像通信系統(tǒng)提供服務質量保障。 4.提出了一種基于信源符號重排的ULP系統(tǒng)的碼率分配方案，導出了考慮重排效果的端到端期望質量計算式，給出了相應的碼率分配算法。實驗表明，該算法在包數較小而包長度較大時，能有效提高ULP系統(tǒng)的期望質量。 5．提出了兩種基于預測的乘積碼系統(tǒng)快速碼率分配算法。該兩種算法把有效期望質量性能判據引入到無線衰落信道的乘積碼保護系統(tǒng)中，解決