Разработка модели и алгоритмов совместного кодирования источника и канального кодирования на основе турбокода

• Автор: Хоанг Тху Ха
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список используемых сокращений

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ПОВЫШЕНИЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТУРБОКОДА.

1.1. Турбо кодирование и декодирование

1.2. Анализ характеристики и производительности турбокодов

1.3. Оптимальный критерий остановки для процесса гурбо декодирования.

1.4. Оптимизация образа матриц прокалывания для турбокода

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕДАЧИ БИТОВОГО ПОТОКА

ПРОГРЕССИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
2.1. Принцип разделения оптимизации кодирования источника и канального кодирования.
2.2. Совместное кодирование источника и канальное кодирование
2.3. Оптимизация меры искажения при передаче битового потока прогрессивного изображения.
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ
НЕРАВНОМЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК БИТОВОГО ПОТОКА СЖАТОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ СТАНДАРТА урват
3.1. Стандарт сжатия изображения ЛТКООО
3.2. Исследование чувствительности к ошибкам сжатого изображения .
3.3. Оптимизация алгоритма неравномерной защиты от ошибок при передаче битового потока ЗРЕС .
3.4. Моделирование передачи битового потока ЗРЕ0 с использованием оптимальной схемы неравномерной защиты от ошибок.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННЫХ
МОДЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ VАиМТБ.
4.1. Основная структура система .
4.2. Среда моделирования системы Л
4.3. Анализ производительности проколотого турбокода и его комбинации с кодом РидаСоломона
4.4. Оптимизация передачи битового потока сжатого изображения ДРЕС в системе УСОМАЦМТ8
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Эти схемы работают по принципу неравномерной защиты от ошибок (НЗО). Схема НЗО работает на основе алгоритма оптимального распределения скоростей (ОРС) между кодированием источника и канальным кодированием. В практическом применении процесс определения ОРС зависит от многих параметров, например, типа данных, алгоритма сжатия, типа корректирующего кода, типа канала, отношения сигнал/шум, пропускной способности и т. Чтобы построить алгоритм ОРС для передачи прогрессивного сжатого изображения необходимо определить эффективную меру искажения, которая хорошо отражает изменение качества восстановленного изображения в каждом шаге оптимизации. Предлагаемая в работе мера, построена на основе количества битов без ошибок, полученных на входе декодера источника до первого ошибочного бита, и предназначена для процесса оптимизации передачи прогрессивного сжатого изображения. На практике, в качестве меры искажения, часто использует критерий верности воспроизведения, типы среднеквадратической ошибки (MSE) и пикового отношения сигнал/шум (PSNR). Это критерии, которыми пользуются для оценки качества восстановленного изображения по сравнению с исходным. Однако, при этом необходимо передавать информацию об исходном изображении. Необходимо отметить, что предлагаемая мера не может использовать информацию о важности безошибочных битов в процессе восстановления изображения, но зато она существенно упрощает вычисление среднего значения искажения в процессе определения оптимизированной стратегии для защиты битового потока прогрессивного сжатого изображения. В работе рассмотрен процесс оптимизации передачи прогрессивного сжатого изображения при условии фиксированной скорости на выходе кодера канала. Это ограничение соответствует случаю фиксирования суммарного числа переданных пакетов. При этом алгоритм оптимизации вычисляет среднее значение искажения для выбранной стратегии защиты. В основу стратегии положен набор корректирующих кодов, используемых для защиты заданного набора фрагментов битового потока сжатого изображения. В третьей главе синтезирован алгоритм оптимальной защиты битового потока, содержащего разные группы чувствительности к ошибкам. Была разработана оптимальная модель защиты битового потока сжатого изображения стандарта Л>Е0 с использованием проколотых турбокодов. Выявлено, что битовый поток сжатого изображения стандарта Л)ЕС содержит несколько структур, определяемых множеством групп битов, имеющих различное влияние на качество восстановленного изображения под воздействием битовых ошибок. Анализ процесса кодирования исходного изображения и формирования битового потока сжатого изображения стандарта ДРЕв показывает, что этот битовый поток может быть разделен на фрагменты, содержащие биты с одинаковым статусом в процессе восстановления данного изображения. В работе рассматриваются два варианта: разделение по масштабу (разрешение) и по кодовым блокам. В работе предложена схема неравномерной защиты от ошибок для заданной структуры. Показано, что для фиксированной структуры с ограниченным множеством корректирующих кодов и фиксированной суммарной скоростью передачи, можно построить оптимальный алгоритм защиты данной структуры на основе метода множителя Лагранжа. Работа алгоритма продемонстрирована на примере стратегии оптимальной защиты. Приведены результаты восстановления изображений в схеме неравномерной защиты от ошибок по данному алгоритму. Сравнение качества восстановления проведено для схемы равномерной защиты от ошибок. Преимущество предложенного алгоритма очевидно, хотя бы потому, что схема равномерной защиты использует одинаковый корректирующий код для всех фрагментов битового потока сжатого изображения. При формировании оптимальной защиты, предложенная схема предполагает несколько этапов использования алгоритма. Показано, что данный метод значительно повышает защищенность битового потока сжатого изображения ЛРЕ0 по сравнению со схемой, использующей только один уровень оптимизации. Отметим, что этот метод увеличивает сложность в процессе определения оптимальной стратегии.