一种新的IP网络视频通信丢包错误纠正方案

分组丢失是IP交换网络常见的现象。该文针对下一代网络多媒体通信，提出了一套IP网络抗分组丢失的方案。包括纠删编码、打包和发送以及接收端错误掩盖。与常见的纠删编码相比，该文提出的[9，5，3]码具有构造简单，编解码时间短，纠删能力高的优点。打包和发送方案根据[9，5，3]码的纠删性能对视频数据打包，并以一定顺序发送，提高了纠删码抗突发错误的能力。采用新的视频编码方案H．264所提供的抗误码工具——灵活的宏块次序（FMO），对纠删失效的视频数据在解码端进行错误掩盖。     

关于线性时间复损码的研究

本文对基于随机二部图的复损码进行了深入的研究.提出了给定度分布对的复损码成功译码时可接受最大损失δ的一上界,通过对此上界的详细分析提出了求解复损码度分布对的一种算法.这就从理论上说明了具有如上算法选取度分布对的复损码,应该优于文[2]所给度分布对的复损码.而且证明了具有某一确定度分布对的复损码能以线性时间可编码和可成功地译码.     

范德蒙阵列纠删码在嵌入式系统中的应用

针对范德蒙阵列纠删码算法,介绍了纠删码编译码过程,重点论述了范德蒙码编码算法和译码算法,提出了适合在嵌入式系统实现时的快速算法;在Matlab软件中构建了数字卫星广播系统(DVB-S)模型并进行了信道误码分布仿真,获得了DVB-S系统的误码分布,分析了在系统中使用范德蒙纠删码的可行性;提出了纠删码与系统中的纠错码级联使用模型,并对算法的纠错性能进行仿真,仿真结果表明级联模型能大大提高无线传输系统的可靠性。     

基于XOR纠删码的性能分析

基于异或的纠删码有一个不规则结构,这个结构可能允许它以汉明码码距或者超过汉明码码距的码距容错。为了能够完全描述基于异或纠删码的容错情况,本文提出一种基于异或纠删码的容错机制：最小删除列表。相对于其他基于异或纠删码的容错机制,最小纠删列表是一种有效机制。在本文我们还给出了一种有效确定纠删码的最小删除列表的算法。这个算法使用纠删码的结构去有效确定最小删除列表。试验结果表明,对于给定的纠删码,有超过最小删除列表数目的100倍的删除数目。     

低密度纠删码度分布序列的研究

本文对低密度纠删码的度分布序列进行了研究,提出了低密度纠删码度分布序列可达信道容量的充分必要条件,给出了Heavy-Tail/Poisson和右边正则的两种度分布序列的性质,证明了低密度纠删码达信道容量度分布序列的一个分析性质.这些分析性质对低密纠删码达信道容量度分布序列的设计有着重要的理论指导意义.     

LT码的性能分析及仿真

LT码（Luby Transform Codes）属于喷泉码的其中一种,它是一类基于图的线性纠删码,其应用的信道环境是删除信道（BEC,Binary Erasure Channel）。这里主要介绍在二元删除信道模型下,LT码的4种度分布设计方法及,分析了短码长和长码长情况下的LT码在不同信道删除概率情况下的性能及比较。研究结果表明：在删除概率非常大的情况下,只要译码端接收到足够多的包都能以高概率译出原始数据包,只是产生的冗余度大,这里的结果将为系统选择不同参数的LT码提供参考。     

Raptor码译码算法的改进方案

喷泉码是一类重要的纠删码,特别是Raptor码,由于其非固定码率、逼近信道容量、可以有效纠删等方面的内在特点,非常适合作为应用层FEC而使用到各类系统中。主要就Raptor码的译码算法展开深入的讨论,在介绍现有译码算法的基础上,提出了Raptor码译码算法的优化思路,它能更好的平衡译码失败率和译码计算复杂度两个指标之间的关系,以更好的适用于某些特定应用场景的需要。     

一种基于卷积码的网络丢包恢复新方法

本文提出了一种基于（2、1，m）卷积码的网络毛包错误恢复新方法，给出了（2，1，m）系统卷积码的纠删解码算法和判定定理，并证明了最优列距离剖面码具有最优延迟特性。实验结果证明本方法可以在不同的解码延迟条件下保持良好的效果，从而能适应不同的网络延迟条件。     

基于负载均衡的纠删码修复流水线

大数据分布式存储系统中,修复流水线（Repair Pipelining,RP）减少90%的修复时间,有效地解决由于修复时间开销较大,纠删码不适用于存储热数据的问题.然而,现有的RP存在节点负载不均衡的问题,导致系统性能下降.通过研究后,设计节点负载均衡的纠删码修复流水线（Node Load Balancing-based Repair Pipelining,NLB-RP）,并根据性能评价指标提出计算节点负载的算法和计算修复时间的算法.理论分析及实验结果表明,在没有引入额外修复代价的情况下,NLB-RP从局部到整体有效地平衡并减少节点的负载.相比RP,NLB-RP的节点负载方差为0,即每个节点的负载相同.因此,NLB-RP具有最优的负载均衡性.     

面向灾备的高性能可信存储系统设计

针对当前灾备存储系统数据冗余度高的不足,文中提出了将纠删码技术与P2P技术相结合的可信存储系统架构。并设计了与纠删码技术相匹配的分布式散列表,使得系统更快速有效的定位和获取资源;实现了比传统P2P存储系统更完善的管理机制,克服了其存在废弃数据的缺点,能够彻底的删除废弃文件,有效利用存储资源。文中还提供了有效的数据恢复机制,即使灾难来,临,部分存储服务器损坏,系统也能恢复丢失的数据。     

分布式分级保护LT码

LT码是喷泉码的一种,它是线型无速率码,在删除信道中性能优越。数据传输中有一些数据相对来说可能更重要,在这样的传输模型中,对于关键信息的保护显的尤为重要。基于此目的提出了一种分布式LT码多信源节点信息的保护措施,分级保护LT码是通过改进每个节点的度为1和2的数据包的原始数据包的选择以提高整个码字的性能,在此基础上引入分布式模型,使得得到的分布式分级保护码字结合了分布式LT码和分级保护LT码的双重优点。     

Research of Methods for Lost Data Reconstruction in Erasure Codes over Binary Fields

In the process of encoding and decoding, erasure codes over binary fields, which just need AND operations and XOR operations and therefore have a high computational efficiency, are widely used in various fields of information technology. A matrix decoding method is proposed in this paper. The method is a universal data reconstruction scheme for erasure codes over binary fields. Besides a pre-judgment that whether errors can be recovered, the method can rebuild sectors of loss data on a fault-tolerant storage system constructed by erasure codes for disk errors. Data reconstruction process of the new method has simple and clear steps, so it is beneficial for implementation of computer codes. And more, it can be applied to other non-binary fields easily, so it is expected that the method has an extensive application in the future.     

Burst Erasure Correcting LDPC Codes

In this paper low-density parity-check (LDPC) codes are designed for burst erasure channels. Firstly, lower bounds for the maximum length erasure burst that can always be corrected with message-passing decoding are derived as a function of the parity-check matrix properties. We then show how paritycheck matrices for burst erasure correcting LDPC codes can be constructed using superposition, where the burst erasure correcting performance of the resulting codes is derived as a property of the stopping set size of the base matrices and the choice of permutation matrices for the superposition. This result is then used to design both single burst erasure correcting LDPC codes which are also resilient to the presence of random erasures in the received bits and LDPC codes which can correct multiple erasure bursts in the same codeword.     

低密度纠删码稳定收敛条件的证明

基于数学分析中著名的不动点原理,对于低密度纠删码本文证明了其删除错误译码算法稳定收敛的一充分条件.而且指出此条件优于现有的稳定收敛条件.最后对给定的度分布对证明了此译码算法能成功译码时可接受的最大损失δ的几个上界.     

PRACTICAL ALGORITHMS FOR TORNADO CODES

Tornado codes have been used in the error control of data transmission in IP network. The efficiency of this erasure codes is critically affected by the short cycles in its bipartite graph. To remove this effect, two algorithms are introduced： （1） while generating the graph, the cycle eliminating algorithm is used to reduce the number of the short cycles in it; （2） in the decoding algorithm, cycles that are inevitably in the graph are used to remove decoding efficiency degradation. The simulation results show that they have a better performance than that of general tornado codes.     

基于再生码的云存储系统——Ustor

摘 要：Ustor是一个构建在多个商业云存储服务之上的云存储系统,它旨在保证数据可靠性的同时减少单点失效时占用的修复带宽。不同于将所有数据存储在单个云中,Ustor将数据编码后分布在多个云存储系统中保证可靠性。Ustor的编码模块部署了包括Reed-Solomon码和功能性修复再生码（FRC）在内的多种纠删码,是第一个将功能性修复再生码应用于多个异构的、真实的云存储系统中的应用。与传统的冗余编码比较,FRC显著地减少了单个云存储发生数据丢失时需要从网络上传输的数据量。实验表明：与不编码比较,冗余编码给系统增加了5%~10%的响应时间开销,但可保障节点失效;FRC码编、解码和修复速度与Reed-Solomon码基本相当,256 MB大小文件编码时间差距在0.5 s以内;FRC码修复时与传统的Reed-Solomon码相比减少了25%以上需要下载的数据量。     

基于停止集的喷泉编码有限长性能估计

喷泉编码是一类基于删除信道、面向数据分组的前向纠错编码技术.该文分析了停止集的尺度分布对固定码率喷泉编码解码性能的影响,提出了一种估算低误码条件下喷泉编码有限长性能的方法以及一种低复杂度的停止集尺度分布搜索算法.比较结果表明,该文给出的喷泉码解码性能上下界与实际仿真结果非常接近.     

喷泉码编译码原理研究和分析

喷泉码是一种新颖的基于图的纠删码技术,在工程应用上有广阔的前景。本文针对几种典型分布数字喷泉码的编码方式进行综合比较和规律总结,同时对喷泉码的两类译码方式和适用范围进行了分析与探讨,通过仿真数据和图形比较了不同分布编码方式的性能差异和不同译码方式的优缺点所在。