[發(fā)明專利]一種基于分布式算術(shù)編碼的隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310130164.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN103326731B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方勇;陳亮;劉亞允
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M7/40
• 分類號(hào): H03M7/40
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分布式算術(shù)編碼領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分布式算術(shù)編碼的隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼方法。?

背景技術(shù)

分布式算術(shù)編碼(Distributed?Arithmetic?Coding，DAC)可以有效地應(yīng)用于斯理篇-伍夫編碼，特別是對(duì)于短數(shù)據(jù)塊。最近，一些基于熵編碼的SWC技術(shù)被提出，比如分布式算術(shù)編碼(Distributed?Arithmetic?Coding，DAC)和重疊的準(zhǔn)算術(shù)編碼(Overlapped?Quasi-Arithmetic，OQAC)，這些技術(shù)可以看做是經(jīng)典算術(shù)編碼(Arithmetic?CodingAC)的擴(kuò)展，其原理是允許碼率概率區(qū)間的重疊以實(shí)現(xiàn)在碼率H(X|Y)≤R＜H(x)的條件下編碼信源X。引入重疊區(qū)域后，將產(chǎn)生一個(gè)較大的最終區(qū)間和一個(gè)較短的碼字。然而，同時(shí)解碼端將存在有歧義的碼字。一個(gè)軟連接解碼器利用邊信息Y來(lái)解碼X。之后，研究者提出了時(shí)間共享DAC(time-shared?DAC，TS-DAC)以解決對(duì)稱的SWC問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)率增量SWC，研究者提出了率自適應(yīng)DAC。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于分布式算術(shù)編碼的隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼方法，旨在解決現(xiàn)有基于熵編碼的SWC技術(shù)，重疊區(qū)域后，解碼端將存在有歧義的碼字和SWC對(duì)稱的問(wèn)題。?

本發(fā)明的目的在于提供一種基于分布式算術(shù)編碼的隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼方法，所述基于分布式算術(shù)編碼的隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼方法包括以下步?驟：?

產(chǎn)生信源；?

對(duì)隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼；?

利用前向算法進(jìn)行的解碼。?

進(jìn)一步、所述產(chǎn)生信源的步驟為：?

讀取HMM文件，確定隱馬爾科夫模型；?

應(yīng)用隱馬爾科夫模型計(jì)算觀察值序列O；?

根據(jù)偏差概率p，生成信源X；?

將信源X與觀察值序列O進(jìn)行異或運(yùn)算，生成邊信息Y。?

進(jìn)一步、所述對(duì)隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼步驟為：?

設(shè)p是二元信源X的偏差概率，即p＝P(x_t＝1)，在經(jīng)典的算術(shù)編碼中，信源符號(hào)x_t被迭代的映射到[0，1)的子區(qū)間中，這個(gè)子區(qū)間的長(zhǎng)度與(1-p)和p成比例，在分布式算術(shù)編碼中，分配的子區(qū)間會(huì)有重疊，即符號(hào)x_t＝0和x_t＝1分別對(duì)應(yīng)于區(qū)間[0，(1-p)^γ)和[1-p^γ，1)，定義low和high表示編碼區(qū)間，range表示整個(gè)區(qū)間長(zhǎng)度，half_range表示區(qū)間的一半，first_quarter表示整個(gè)區(qū)間的四分之一大小，third_quarter表示整個(gè)區(qū)間的四分之三大小。?

進(jìn)一步、所述對(duì)隱馬爾科夫相關(guān)信源編碼還包括具體的區(qū)間放大操作?

當(dāng)high＜half_range時(shí)，這時(shí)子區(qū)間完全處在上半?yún)^(qū)，該區(qū)間的上下端點(diǎn)的最高有效位都是0，輸出相同的最高有效位0，然后將區(qū)間的上界和下界分別擴(kuò)大2倍，即：low＝2*low，high＝2*high；?

當(dāng)low＞half_range時(shí)，這時(shí)子區(qū)間完全處在下半?yún)^(qū)，該區(qū)間的上下端點(diǎn)的最高有效位都是1，此時(shí)輸出相同的最高有效位1，然后將區(qū)間的上界和下界分別擴(kuò)大，即：low＝2*(low-half_range)，high＝2*(high-half_range)；?

當(dāng)first_quarter≤low≤high≤third_quarter，如果還是按照上述的方法對(duì)low和high進(jìn)行更新，由于子區(qū)間不斷縮小，所以子區(qū)間總是會(huì)處在first_quarter≤low≤high≤third_quarter這個(gè)區(qū)間里，而始終沒(méi)有相同的最高比特位?可以輸出，所以在這種情況下就用新的方法進(jìn)行子區(qū)間更新：low＝2*(low-first_quarter)，high＝2*(high-first_quarter)+1。?

進(jìn)一步、所述利用前向算法進(jìn)行的解碼步驟為：?