多进制LDPC码在分布式视频编码中的应用

分布式视频编码是一种新的视频编码框架,主要用来处理具有相关性的多视频源。这种编码算法大大降低了编码端的复杂度,从而在终端受限的无线视频通信中具有很大的实用价值。介绍了分布式信源编码的原理,接着介绍了这种编码方式在视频编码上的应用,并对基于LDPC码的分布式视频编码作了分析。分别就二进制和多进制LDPC进行了讨论,由于多进制的编码方式避免了视频数据源转为二进制过程中带来的相关性丢失,因此性能上有了很大的提高。为了比较,分别基于四进制和八进制编码做出仿真,结果显示,多进制码字性能优于二进制,在分布式视频编码中有更好的应用。     

基于多进制LDPC码的分布式视频编码

对基于多进制低密度奇偶校验(LDPC)码的分布式视频编码性能进行研究。根据多进制信源的特性,利用拉普拉斯分布改进多进制信源的相关模型,并修正多进制LDPC码的快速译码算法FFT-BP,使其适用于分布式视频编码系统。仿真结果表明,在峰值信噪比相同的条件下,与基于二进制LDPC码的系统相比,基于四进制LDPC码的系统码率平均降低0.028 3 bit/pixel,基于八进制LDPC码的系统码率平均降低0.037 0 bit/pixel,相比同类分布式信源编码系统,该系统的译码速度更快、复杂度更低。     

基于多层LDPC的分布式视频编码

改进了基于多层低密度一致校验码(Multi-level LDPC)的分布式视频解码方法.逐层进行迭代译码,低层向高层传递译码软信息(似然比),迭代译码的内信息通过计算旁信息与码字之间欧氏距获得.相比传统的多级解码方式,提出的解码方式可以减少逐层硬判决带来的信息丢失,从而减小低层向高层的错误传播,更适合于视频数据的Syndrome编码.实验结果表明,该解码方式能提高分布式视频中多层码的解码成功率,从而提高编码效率.     

基于极化码的分布式信源编码

介绍了分布式信源编码的基本思想和经典的分布式信源编码的构造实现方法.讨论了联合信道-分布式信源编码方法,通过新兴的极化码,实现了联合极化码-分布式无损信源编码系统,并将其应用到图像传输当中,实验仿真验证了其可行性.     

基于多观测矢量和LDPCA的分布式视频编码

分布式视频编码与压缩感知技术都有助于将计算复杂度从编码端向解码端迁移,已有研究显示两者的结合可能提高分布式视频编码系统的性能.基于传统分布式视频编码框架,借助多观测矢量稀疏重建技术,设计了一种混合压缩感知和LDPCA的分布式视频编码系统.首先根据稀疏度对频带数据进行划分,再分模式进行编码表示,其中非零系数较多的低频频带使用LDPCA技术进行压缩;而对稀疏度较高的高频频带,使用多观测矢量的压缩感知技术以求进一步利用频带间的相关性.仿真结果表明,系统的性能优于LDPCA的变换域分布式视频编码系统.     

基于分布式编码的多描述视频编解码器

为了解决多描述视频编码器在丢包信道下的漂移问题,本文提出了一种新的基于分布式视频算法的多描述视频编码方案。实验结果表明,借助于分布式编码的稳健性,这一新方案能有效地避免漂移问题。为了解决多描述视频编码器在丢包信道下的漂移问题,提出了一种新的基于分布式视频算法的多描述视频编码方案。实验结果表明,借助于分布式编码的稳健性,这一新方案能有效地避免漂移问题。     

基于LDPC的码率自适应分布式视频编码

为了在分布式视频编码（DVC）中取得更好的压缩性能,将校验节点的合并和分裂进行有机结合,提出了一种码率自适应LDPC（RALDPC）编码新方法。该方法首先基于PEG算法构造高压缩比LDPC码字;然后由行均匀分裂得到低压缩比码字;最后通过合并或分裂校验矩阵对应的行来适度调整码率。为保证码字性能,还提出了校验节点合并的3个限制条件,并基于RALDPC提出了一种码率自适应DVC编码方案。实验结果表明,与当前基于Turbo码的DVC方案相比,在原信息和边信息高度或中度相关时,编码性能提高了0.1～0.7dB。     

RA码在分布式信源编码中的应用

介绍了分布式信源编码的基本原理和实现方法,说明了RA码的编译码原理,然后重点将RA码应用于分布式信源编码中并进行了仿真,在BSC信道下比较了与普通的基于LDPC的分布式信源编码的性能。仿真结果证明,使用基于RA码的分布式信源编码性能上略差于基于LDPC的方法,但编码复杂度却由原来的O（n²）降为O（n）。因此基于RA码的分布式信源编码器更适用于实时业务和需要低功耗的场合,并且能降低成本,应用前景乐观。     

分布式视频编码技术的研究

分布式视频编码建立在20世纪70年代提出的相关信源编码理论的基础上,即Slepian.Wolf和Wyner-Ziv分布式编码信息论原理,与传统视频编码技术相比,分布式视频编码从原理到实现方法上是全新的。它是基于解码端获得边信息（Side Information）的有损编码,这能够降低编码端的复杂度,而把大量的运算转移到解码端。     

基于depth-map和分布式视频编码的多视点视频传输方法

针对多视点视频传输系统数据量庞大的问题,提出一种基于深度图(depth-map)和分布式视频编码(DVC)的不等错误保护(UEP)传输方法。该方法首先基于多个视点提取深度图;然后,在传输过程中传输一个视点及其深度图;最后,经过网络传输,在解码端由一个视点图及其深度图生成其他视点。由于视点图和深度图在解码端的重要程度不同,对需要传输的视点图和深度图采用不同的分布式视频编码方法,进行不平等的错误保护。仿真实验结果表明,所提传输方法比传统的分布式多视点视频编码传输系统具有更好的抗误码性能,提高了传输可靠性,图像的峰值信噪比(PSNR)约提高1.5dB。     

协作通信系统中的LDPC码性能分析研究

协作通信方式是解决通信系统容量不断增加的重要方法,协作通信系统中采用LDPC码,可以有效改善中继节点处的差错传播带来的系统性能下降。给出了LDPC码的基本编解码原理,阐述了基于LDPC码的协作通信系统的分析模型,给出相应的数值仿真结果和分析。仿真结果表明,采用了（3,6）正则LDPC码的协作通信系统的性能远优于直接通信链路的性能。     

动态量化的LDPC译码器结构

为降低低密度奇偶校验码(LDPC)译码器的复杂度,提出动态量化的LDPC译码器结构。针对传统并行结构,采用自适应动态量化算法、层调度策略以及最小和算法,在译码的同时调整信息量化方式,由此设计自适应估计电路,并统计幅值过大的信息比例。实验结果表明,该结构能以较小的性能损失降低LDPC译码器的复杂度。     

采用动态量化的低存储空间LDPC译码研究

为存储、处理大量信息而导致译码器硬件复杂度较高是影响LDPC码广泛应用的主要原因。降低译码信息的量化位宽能有效降低译码器硬件复杂度。由于译码信息的绝对值在译码过程中不断增长,短量化位宽带来的有限量化范围会导致严重的饱和量化误差,影响译码性能。在量化位宽不变的情况下,通过逐渐降低信息量化的精度来实现信息量化范围的扩展。这种动态的量化方式能满足译码信息的绝对值不断增长的要求。为进一步适应不同噪声环境并减少量化精度降低带来的负面影响,这种动态量化方式以自适应的方式实现。仿真结果表明,自适应动态量化方式能以很小的译码性能损失,大幅减少译码器所需存储空间,简化硬件复杂度。     

基于IEEE802.16e协议的无短环的LDPC缩短码设计

IEEE802.16e协议给出的LDPC码是短码时,其校验矩阵存在大量的短环,针对这一问题,设计了一种新的LDPC缩短码方案。该方案在现有的IEEE802.16e标准的LDPC码的校验矩阵设计框架下,提出了一种分块修正子校验矩阵的设计方案,这种方案用准循环矩阵和有限几何法联合优化的方法构造了扩展因子zf=48的校验矩阵,运用同步顺序搜索度数节点的方式,使缩短码情况下的校验矩阵无4环并且仅含有少量6环。在AWGN信道下仿真实验表明,码率为0.5的情况下,改进后的码字不仅保持了IEEE802.16e标准编码的快速编码性能,并且误码率仅比此时的香农限多了1.1dB     

基于最小和的高效LDPC译码算法

针对低密度奇偶校验（LDPC）译码算法性能低的问题,提出一种基于最小和的高效译码算法。该算法从概率的角度分析消息的传递过程中校验节点的更新过程,得到近似的最小和算法等式,并采用动态归一化因子提高译码性能。仿真实验表明,与BP译码算法相比,该译码算法在损失极少译码性能的情况下,不仅减少迭代过程中的计算量,而且提高了译码效率。     

NBJ抑制的QC-LDPC协同混沌DSSS方案

为改善低信噪比窄带干扰条件下的信息传输性能,在现阶段宽带数据链的基础上,提出了一种结合QC-LDPC和混沌DSSS的协同窄带干扰抑制方案。该方案在提出单位阵取反变换的直积构造方法来生成校验矩阵的基础上,采用Moore-Penrose逆--满秩分解方法完成了QC-LDPC的编码;针对直序扩频系统,在分析了改进型Logistic映射序列性能的基础上,使用混沌扩频序列提高抗干扰能力。仿真验证了该方案的有效性,结果表明：在JSR为20 dB时,与现阶段传输标准相比,该方案可以获得8.2 dB的信噪比增益。     

LDPC码与ARQ在水声通信中的性能研究

在水声通信中,有些情况下系统中要求误码率非常低,仅仅靠信道编码的方法不能满足通信质量要求。循环冗余校验码（CRC）是一种性能良好的循环码,非常适用于检错系统,低密度校验码（LDPC）性能接近香农极限的信道编码之一,其译码复杂度远远小于Turbo码。为了满足低误码率的要求,提出了一种将LDPC码和自动重发请求（ARQ）结合应用的方法,在CRC校验之后进行信道编码,在保证通信质量的前提下尽量减小发送信息的冗余度。仿真结果表明,该方法可以将误码率降低到10^-9以下。     

一种改进的LDPC码的EBF构造算法的研究

扩展比特填充（EBF）构造算法是迄今为止构造性能优异的中短码长LDPC码的一种有效的构造方法,然而直接采用该算法构造的LDPC码的编码复杂度正比于码长的平方,使其成为实用化过程中的一个瓶颈。基于具有线性编码复杂度的迭代编码算法提出了一种改进的EBF构造算法,通过对编码方案的改进和校验矩阵的构造两个方面降低其复杂度。仿真结果表明,在BPSK、QPSK及16QAM调制方式下,虽然改进的EBF构造算法构造的LDPC码码字与EBF构造算法构造的码字的纠错性能基本一致,但是其最大的优势在于具有更低的硬件实现复杂度。     

基于BIBD和循环置换矩阵的LDPC码

提出一种基于平衡不完全区组设计(BIBD)和循环置换矩阵的准循环低密度校验码(LDPC)构造方法。根据实际需求,利用BIBD构造相应的模板矩阵,用适合的循环置换矩阵进行扩展。采用该方法构造的LDPC码具有良好的结构和灵活性,该方法在一定范围内可快速方便构造出某一特定码长或码率的准循环LDPC码。仿真结果证明,准循环LDPC码在高斯白噪声信道上采用迭代译码时,具有较优的纠错性能及较低的错误平层。