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图像压缩传输信源信道编码研究

作　者: 亓菁春
导　师: 焦李成
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 图像通信 SPECK RS CRC 基于小波压缩抗误码
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着科学技术的迅速发展,人们对多媒体通信的需求也与日俱增,图像通信作为多媒体通信中的一个基本组成部分,得到了广泛的重视。在许多实际的通信系统中,研究如何利用信源信道编码进行图像的压缩传输,具有十分重要的理论以及现实意义。本文采取了一系列的编码方法对集合分裂块编码(SPECK)所产生的码流进行保护,从而达到图像无线压缩传输的目的。文中提出了三种不同的信源信道编码方法,取得了不错的效果,而后对Turbo编码方法在抗误码编码方面的作用进行了详尽的分析。具体内容如下：1、提出了基于小波SPECK图像的等错误保护压缩编码方法,该算法充分考虑到SPECK编码的特点,利用RS纠错编码以及CRC循环冗余校验编码实现了对SPECK码流的保护,提高了码流的抗干扰能力。与原始SPECK码流相比,该方法具有更好的图像恢复效果。2、提出了基于小波SPECK图像的不等错误保护压缩方法。首先对SPECK方法进行改进,采用三级链表结构对不重要块集合进行排序,块集合按照重要性进行先后编码,提高了效率。其次与不等差错保护(UEP)技术进行很好地融合,能够提供较高质量的传输图像。实验表明本文所设计的方案在信道条件恶劣的情况下,能够明显提高图像传输的质量。3、提出了二进制对称信道(BSC)下,一种基于小波的联合信源信道图像压缩传输系统。为了避免丢失同步信息以及错码影响扩大所引起的解码失败,本文改进了SPECK信源编码码流的容错性能。当出现不可纠正的错码时,新颖的分组策略保证解码端继续恢复正确的图像。本方法充分利用了码流信息,实验结果表明本方法的性能优于EEP以及UEP。最后,针对信源信道方法,提供了一种新的思路,即基于Turbo码的抗误码传输算法。了解不同参数对系统的影响,并对4种译码方法进行了仿真比较,并提出了新的译码停止策略,为之后的工作做了很好的铺垫。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 课题的背景及研究意义  8-10
    1.1.1 研究背景  8-9
    1.1.2 研究意义  9-10
  1.2 信源信道联合编码的研究概况  10-11
  1.3 论文安排和工作成果  11-14
    1.3.1 论文安排  11-12
    1.3.2 工作成果  12-14
第二章信源信道编码理论及相关知识  14-22
  2.1 信源编码  14-16
    2.1.1 信源编码概述  14-15
    2.1.2 小波变换应用于图像信源编码  15-16
  2.2 信道编码  16-19
    2.2.1 信道编码概述  16-17
    2.2.2 常用信道编码  17-19
  2.3 图像无线传输的差错控制  19-22
    2.3.1 图像无线传输中差错控制的必要性  19-20
    2.3.2 主要差错控制方式  20-22
第三章基于小波SPECK图像的等错误保护压缩传输算法  22-36
  3.1 引言  22
  3.2 基于小波SPECK图像的信源编码设计  22-26
    3.2.1 逐次逼近量化  22-23
    3.2.2 SPECK算法  23-26
  3.3 基于等错误保护的信道编码  26-30
    3.3.1 循环冗余校验CRC  26-27
    3.3.2 里德-所罗门编码(RS码)  27-30
  3.4 信源信道编码设计  30-31
  3.5 仿真结果  31-34
    3.5.1 信道误码对重建图像的影响  31-32
    3.5.2 本章方法性能分析  32-34
  3.6 本章小结  34-36
第四章基于小波SPECK图像的不等错误保护压缩传输研究  36-42
  4.1 引言  36
  4.2 改进的SPECK算法  36-37
  4.3 基于不等错误保护的RS信道编码设计  37-38
  4.4 联合信源信道编码设计  38-39
  4.5 仿真结果  39-41
  4.6 本章总结  41-42
第五章基于小波的图像压缩传输编码研究  42-50
  5.1 引言  42
  5.2 基于小波的信源编码设计  42-43
  5.3 信道编码设计  43-44
  5.4 联合编码设计  44-45
  5.5 仿真结果  45-49
    5.5.1 本章方法与EEP和UEP方法的比较  46-49
    5.5.2 数据包测试  49
  5.6 本章小结  49-50
第六章基于Turbo的抗误码编码传输算法  50-62
  6.1 引言  50
  6.2 基于Turbo的抗误码编码传输算法思路概述  50-51
  6.3 基于Turbo的抗误码编码传输算法详细设计方案  51-55
    6.3.1 模块介绍—基带发端系统  51-53
    6.3.2 加噪模拟信道  53-54
    6.3.3 模块介绍—基带收端系统  54-55
  6.4 仿真实验  55-60
    6.4.1 不同信噪比下迭代次数对系统性能的影响  55-57
    6.4.2 不同信噪比下交织长度对系统性能的影响  57-58
    6.4.3 不同译码方法下信噪比对系统性能的影响  58-60
  6.5 本章总结  60-62
第七章总结与展望  62-64
致谢  64-66
参考文献  66-70
硕士期间的学术成果  70-72
攻读硕士期间参加的科研项目  72-73

图像压缩传输信源信道编码研究

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