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卫星图像无损压缩检纠错编解码技术

作　者: 殷凯
导　师: 杨卫东
学　校: 华中科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 无损压缩误码扩散检纠错编码容错编码联合信源信道编码
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 26次
引　用: 0次
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内容摘要

无线通信系统中带宽资源是有限的，为获得更高的图像无线传输效率，必须对数字图像进行压缩。数字图像压缩编码后的码流具有极强的相关性，对信道误码十分敏感，解码时码字容易失去同步，造成误码扩散。目前无线通信信道的开放性决定了它不可能实现完全可靠的数据传输，因此图像压缩后无线传输中的抗差错保护及检纠错技术是具有重要意义的研究课题。信道编码是降低信道误码对图像无线传输影响的有效方法，本文深入研究低密度奇偶校验编码（LDPC）的抗误码原理，实现了CCSDS标准的（8176，7154）LDPC编码及置信度传递译码算法，分析其纠错性能及误码分布规律，建立了信道仿真及误码注入模型。针对信源端的抗误码保护需求，本文提出了块检错编码、二维奇偶校验编码两种抗误码策略，它们与交织编码相配合可获得更优的抗连续误码性能。块检错编码基于图像分块压缩编码，根据码流多维特征在图像重建时对错误分块进行检测，同时块检错编码与熵解码配合可以有效地控制误码扩散。根据（8176，7154）LDPC码的误码分布规律，码流交织可以有效地将分布相对集中的信道误码均匀分散到全码流中，然后二维奇偶校验编码对码流中独立分布的单比特错误进行纠正。通过对信源压缩编码、信源检纠错编码和LDPC信道编码的研究，本文提出了一种联合信源/信道编解码方法，它由信源压缩编码、信源检纠错编码、交织编码、LDPC信道编码四大编码模块级联组成。根据不同信道条件下的误码分布规律，对各编码算法进行了优化。实验证明，该联合信源/信道编解码方法具有优秀的图像数据的压缩性能和抗误码性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-15
  1.1 论文研究目的  9-10
  1.2 研究背景及国内外发展概况  10-13
  1.3 研究内容  13-14
  1.4 论文章节安排  14-15
2 图像无线传输原理  15-27
  2.1 数字通信系统组成  15-17
  2.2 图像/视频数据压缩国际标准  17-19
  2.3 典型信道传输模型  19-24
  2.4 信道容量描述  24-27
3 图像压缩编码及差错控制技术  27-43
  3.1 图像压缩编码原理  27-29
  3.2 差错控制及检纠错技术  29-32
  3.3 JPEG-LS信源压缩编码  32-36
  3.4 信源检纠错编码  36-41
  3.5 本章小结  41-43
4 LDPC编码信道的误码分析  43-57
  4.1 LDPC码的定义及TANNER图表示  43-45
  4.2 LDPC码的编码方法  45-50
  4.3 LDPC码的解码算法  50-52
  4.4 仿真验证及性能分析  52-55
  4.5 本章小结  55-57
5 联合信源/信道抗误码编解码  57-72
  5.1 抗信道误码的图像编解码算法  57-59
  5.2 LDPC信道仿真及误码注入模型  59-61
  5.3 基于图像编解码的差错控制技术  61-65
  5.4 联合编解码仿真实验  65-70
  5.5 本章小结  70-72
6 总结与展望  72-74
  6.1 论文主要工作成果  72-73
  6.2 未来工作展望  73-74
致谢  74-75
参考文献  75-79
附录攻读硕士学位期间申请的专利  79

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