基于小波变换的联合信源信道编码研究_精品文档PPT文件格式下载.ppt
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基于小波变换的联合信源信道编码研究_精品文档PPT文件格式下载.ppt
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增加冗余,降低传输效率降低传输效率无线图像传输无线图像传输需求需求研究方向研究方向研究现状研究现状热点技术热点技术本文重点本文重点联合信源信道联合信源信道编码编码基于信源优化的基于信源优化的信道编码信道编码基于信道优化的基于信道优化的信源编码信源编码迭代优化迭代优化信源信道编码信源信道编码信源信道联合信源信道联合译码译码分层编码分层编码不等差错保护不等差错保护技术技术多描述编码多描述编码基于小波变换的基于小波变换的联合信源信道编码联合信源信道编码研究内容研究内容不等差错保护不等差错保护压缩编码算法压缩编码算法小波变换技术小波变换技术1离散小波变换离散小波变换实现实现小波系数矩阵小波系数矩阵分析分析小波变换编码小波变换编码算法研究算法研究改进算法的研改进算法的研究与实现究与实现2信源信道联合信源信道联合优化优化不等差错保护不等差错保护3基于小波基于小波SPIHTSPIHT的不等差的不等差错保护方案错保护方案不同信道环境不同信道环境下的系统性能仿下的系统性能仿真真3基于小波基于小波SPIHTSPIHT的不等差的不等差错保护方案错保护方案不同信道环境不同信道环境下的系统性能仿下的系统性能仿真真4码流分配码流分配码率优化码率优化4码流分配码流分配码率优化码率优化报告内容报告内容后期工作计划后期工作计划4课题背景及意义课题背景及意义1开题计划安排开题计划安排2已完成的任务已完成的任务312342009.012009.09前期调研,需求分析,完成开题和文献综述前期调研,需求分析,完成开题和文献综述2009.102009.02研究基于小波变换编码的图像压缩技术,分析系数矩阵,以研究基于小波变换编码的图像压缩技术,分析系数矩阵,以便改进压缩算法便改进压缩算法2010.032010.06寻求一种更适于联合编码的压缩算法,初步实现联合编码技寻求一种更适于联合编码的压缩算法,初步实现联合编码技术方案,完成中期报告术方案,完成中期报告2010.062010.09对联合编码方案进行压缩码流分配对联合编码方案进行压缩码流分配(信源重要性划分信源重要性划分),码率优,码率优化和仿真化和仿真2010.102010.12完成毕业论文,准备毕业答辩完成毕业论文,准备毕业答辩5工工作作计计划划开题计划安排开题计划安排报告内容报告内容后期工作计划后期工作计划4课题背景及意义课题背景及意义1开题计划安排开题计划安排2已完成的任务已完成的任务3完成的工作内容完成的工作内容离散小波变换实离散小波变换实现现小波系数矩阵分小波系数矩阵分析析小波变换小波变换技术技术基于小波基于小波SPIHT的的不等差错保护方案不等差错保护方案不同信道环境下的不同信道环境下的系统性能仿真系统性能仿真不等差错不等差错保护保护小波变换编码算法小波变换编码算法研究研究改进算法的实现与改进算法的实现与仿真仿真压缩编码压缩编码算法算法图像的小波图像的小波变换编码变换编码小波基的特性小波基的特性分析和选取分析和选取小波变换系数小波变换系数矩阵特点分析矩阵特点分析基于小波变换的基于小波变换的分层编码分层编码算法算法1.EZW(embeddedzerotreewavelet):
嵌入零树小波编码嵌入零树小波编码2.SPIHT(setpartitioninginhierarchicaltrees):
多级树集合分裂多级树集合分裂3.SPECK(setpartitioningembeddedblockcoder):
集合分裂嵌入式块编码集合分裂嵌入式块编码完成的工作内容完成的工作内容H,G分别表示低通和高通滤波器,满足分别表示低通和高通滤波器,满足完成的工作内容完成的工作内容完成的工作内容完成的工作内容下图的过程是下图的过程是Lena图像经过图像经过3层小波变换的结果层小波变换的结果1.1.系数相似性系数相似性有效组织系数有效组织系数减少位置信息减少位置信息利用人眼对不同方向利用人眼对不同方向敏感性进行编码敏感性进行编码2.2.方向选择性方向选择性3.3.能量聚集性能量聚集性先扫描编码能量大的子带先扫描编码能量大的子带和绝对值大的系数和绝对值大的系数完成的工作内容完成的工作内容完成的工作内容完成的工作内容离散小波变换实离散小波变换实现现小波系数矩阵分小波系数矩阵分析析小波变换小波变换技术技术基于小波基于小波SPIHT的的不等差错保护方案不等差错保护方案不同信道环境下的不同信道环境下的系统性能仿真系统性能仿真不等差错不等差错保护保护小波变换编码算法小波变换编码算法研究研究改进算法的实现与改进算法的实现与仿真仿真压缩编码压缩编码算法算法完成的工作内容完成的工作内容SPECK算法算法SPECK组织系数组织系数SPECK扫描方式扫描方式完成的工作内容完成的工作内容SPIHT算法算法SPIHT组织系数组织系数SPIHT扫描方式扫描方式根节点子孙非直系子孙完成的工作内容完成的工作内容1.确定判定系数重要性的门限值,典型的门限值确定判定系数重要性的门限值,典型的门限值取值为取值为2.对系数矩阵进行扫描,判定所有系数的重要性:
对系数矩阵进行扫描,判定所有系数的重要性:
当系数当系数T时,则重要,否则非重要;
时,则重要,否则非重要;
3.对重要性不同的系数分别编码;
对重要性不同的系数分别编码;
4.门限值更新门限值更新T=T/2;
5.返回步骤返回步骤2,直至总码流达到设定值。
,直至总码流达到设定值。
SPIHT是基于比特位平面的分层压缩编码,可以形成嵌入式码流。
是基于比特位平面的分层压缩编码,可以形成嵌入式码流。
完成的工作内容完成的工作内容主要问题主要问题比特误码可能比特误码可能导致解码失同步导致解码失同步误码敏感性强误码敏感性强算法存在冗余算法存在冗余非重要系数先编码非重要系数先编码系统开销大系统开销大降低传输可靠性降低传输可靠性降低压缩效率降低压缩效率降低图像恢复质量降低图像恢复质量限制了实际应用限制了实际应用编码过程中需要编码过程中需要三个辅助链表三个辅助链表完成的工作内容完成的工作内容思路思路将将SPIHT同时处理的相邻四个系数定义为一个同时处理的相邻四个系数定义为一个系数系数块块,再进行统一的重要性判别和编码,再进行统一的重要性判别和编码方案方案1.系数块重要性判别系数块重要性判别依据依据:
系数块的最大值:
系数块的最大值门限值,则为重要门限值,则为重要效果效果:
减少比较次数,降低算法复杂度:
减少比较次数,降低算法复杂度系数块编码系数块编码策略策略:
重要系数块先编码且逐个系数编码,:
重要系数块先编码且逐个系数编码,非重要系数块仅用非重要系数块仅用1个比特表示个比特表示效果效果:
提高了编码效率和图像恢复质量:
提高了编码效率和图像恢复质量完成的工作内容完成的工作内容为了分析所定义的系数块分布特点,做了如下统计分析为了分析所定义的系数块分布特点,做了如下统计分析分析分析:
门限区间值大,则重要块数目很少,而门限值小时的重要块数目较多:
门限区间值大,则重要块数目很少,而门限值小时的重要块数目较多结论结论:
在门限值较高时,只用:
在门限值较高时,只用1比特即可表示大部分非重要系数块比特即可表示大部分非重要系数块完成的工作内容完成的工作内容仿真条件:
对仿真条件:
对Lena512X512Lena512X512图像进行三图像进行三层小波变换,采用层小波变换,采用9/79/7双正交小波基双正交小波基分析:
分析:
比特率较低时,改进算法比特率较低时,改进算法性能要好,性能要好,比特率较高时算比特率较高时算法性能相当。
法性能相当。
原因:
比特率越高,门限值越低,比特率越高,门限值越低,重要系数块越多,编码比特越重要系数块越多,编码比特越多。
多。
完成的工作内容完成的工作内容离散小波变换实离散小波变换实现现小波系数矩阵分小波系数矩阵分析析小波变换小波变换技术技术基于小波基于小波SPIHT的的不等差错保护方案不等差错保护方案不同信道环境下的不同信道环境下的系统性能仿真系统性能仿真不等差错不等差错保护保护小波变换编码算法小波变换编码算法研究研究改进算法的实现与改进算法的实现与仿真仿真压缩编码压缩编码算法算法完成的工作内容完成的工作内容对重要性不同的信源码流利用对重要性不同的信源码流利用不同码率的信道编码不同码率的信道编码予以保护予以保护完成的工作内容完成的工作内容仿真条件:
仿真条件:
BER=0.01,BPSK调制调制BSC信道下的信道下的PSNR性能随总码率变化曲线性能随总码率变化曲线结论:
结论:
改进改进SPIHT算法更适于在低算法更适于在低码率传输。
码率传输。
完成的工作内容完成的工作内容仿真条件:
总码率为仿真条件:
总码率为0.4bpp,BPSK调制方式调制方式平坦平坦Rayleigh衰落信道下的衰落信道下的PSNR性能随信噪比变化曲线性能随信噪比变化曲线结论:
改进改进SPIHT算法在整个信算法在整个信噪比范围内的噪比范围内的性能皆略优于性能皆略优于经典经典SPIHT原原算法。
算法。
报告内容报告内容后期工作计划后期工作计划4课题背景及意义课题背景及意义1开题计划安排开题计划安排2已完成的任务已完成的任务3未完成的工作未完成的工作码流分配码流分配问题描述:
小波变换编码的输出码流重要性不同,如何对码流进行分配使其问题描述:
小波变换编码的输出码流重要性不同,如何对码流进行分配使其更适于不等差错保护。
更适于不等差错保护。
码率优化码率优化问题描述:
在总码率(编码效率)一定的情况下,如何优化信源和信道之间问题描述:
在总码率(编码效率)一定的情况下,如何优化信源和信道之间的码率分配,使得总失真最小。
的码率分配,使得总失真最小。
122010.062010.07分析分析SPIHT编码输出码流重要性,并进行码流分配编码输出码流重要性,并进行码流分配。
2010.082010.09学习现有码率最优分配算法,结合前期码流分配方案学习现有码率最优分配算法,结合前期码流分配方案进行仿真和分析。
进行仿真和分析。
3后后期期工工作作计计划划后期工作计划后期工作计划2010.102010.12完成毕业论文,准备毕业答辩。
完成毕业论文,准备毕业答辩。
已发表论文情况已发表论文情况计算机工程一种基于系数块的改进SPIHT算法已录用,并定于已录用,并定于2011年第六期刊登年第六期刊登2010IEEEICCASMAnimprovedSPIHTalgorithmbasedonwaveletcoefficientblocksforimagecoding已录用,已录用,2010年年10月月申请专利一种基于小波框架变换的联合信源信道编码方法专利申请号:
专利申请号:
200910083761.7谢谢各位老师和同学谢谢各位老师和同学!
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- 基于 变换 联合 信源 信道编码 研究 精品 文档