[發明專利]基于聯合信源信道編碼的圖像傳輸速率自適應分配方法

有效

• 申請號: 201710961770.6
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107623560B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 鄧莉;史治平;于清蘋
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04N19/13;H04N19/146
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

1.基于聯合信源信道編碼的圖像傳輸速率自適應分配方法，該方法用于在總傳輸速率不固定的前提下，為每一幀信源分配適合的信源編碼速率和信道編碼速率，其特征在，包括以下步驟：

S1、建立目標函數模型為：

其中，N為圖像的幀數，Rsc(i)為信源編碼速率，Rcc(i)為信道編碼速率，為信源編碼速率集，為信道編碼速率集，i表示第i幀，表示第i幀圖像的傳輸速率，R_mean為整幅圖像的平均傳輸速率，使R_mean最大化是該模型的優化目標，模型的約束條件用于限制傳輸速率以保證圖像傳輸質量，Rsc(i)和Rcc(i)分別受當前信源幀的統計特性和當前信道的統計特性所限制，其中H(i)表示第i幀信源的熵值，SNR(i)表示當前信道的信噪比；

設定信源和信道編碼速率集為：

S2、分別采用AR4JA碼和R4JA碼進行信源編碼和信道編碼，并通過和中各編碼速率所對應的熵值界限和信噪比界限來實現對Rsc(i)和Rcc(i)的約束，獲得最大值界限集H^th_strict和最低譯碼門限集合SNR_min；

S3、給定當前信源幀的熵值H(i)，i＝1,....N，在最大值界限集H^th_strict中尋找滿足大于H(i)的所有對應的速率元素，并將其中的最小值作為Rsc(i)；

S4、給定當前信噪比SNR(i)，i＝1,....N，在最低譯碼門限集合SNR_min中尋找滿足小于SNR(i)的所有對應的速率元素，并將其中的最大值作為Rcc(i)。

2.基于聯合信源信道編碼的圖像傳輸速率自適應分配方法，該方法用于在總傳輸速率不固定的前提下，為每一幀信源分配適合的信源編碼速率和信道編碼速率，其特征在，包括以下步驟：

S1、建立目標函數模型為：

其中，N為圖像的幀數，Rsc(i)為信源編碼速率，Rcc(i)為信道編碼速率，為信源編碼速率集，為信道編碼速率集，i表示第i幀，E為整幅圖像的平均傳輸速率，R(i)表示第i幀信源的傳輸效率，R(i)＝Rcc(i)/Rsc(i)，Q(i)表示第i幀信源的傳輸質量，U(i)表示根據當前信源幀的重要程度在速率分配時采取的不等保護措施；α、β和_γ分別為三項優化目標的比例系數；

S2、采用基于模糊控制的速率分配算法：

所述模糊控制由兩個雙輸入單輸出的模糊邏輯控制器FLC1和FLC2級聯組成；

所述FLC1的輸入變量為第i幀圖像的熵值H(i)和重要性系數Degree(i)，所述Degree(i)定義為低頻分量在一幀數據中所占的比例，用于衡量該信源幀的重要性程度，Degree(i)越大代表重要性程度越高，需加強對該幀的不等保護，即_γ值越大；FLC1的輸出變量為信源編碼速率Rsc(i)；

所述FLC2的輸入變量為FLC1的輸出變量和實時信噪比SNR(i)，FLC2的輸出變量為信道編碼速率Rcc(i)；

模糊語言值設置如下：FLC1的輸入變量H(i)和輸出變量、FLC2的輸入變量SNR(i)和輸出變量Rcc(i)的模糊語言值為VS、MS、TS、TB、MB、VB，分別代表很小、中小、微小、微大、中大、很大；而當Rsc(i)作為FLC2的輸入變量時，模糊語言值設置為小、中、大，分別用S，M，B表示；FLC1另一個輸入變量Degree(i)的模糊語言值分為低和高兩類，用模糊語言值L和H表示；

模糊邏輯規則為：

當輸入變量Rsc(i)的值為S時，當前信源幀的熵值較小，不采取保護措施，Rcc(i)的選取與預設速率區間范圍設置一致；當Rsc(i)的值為M和B時，當前信源幀的熵值H(i)或重要性程度Degree(i)也偏高，對這些幀在高信噪比區間施加保護措施，即通過降低Rcc(i)來提高系統的抗干擾性能從而實現對高熵幀或重要信源幀的保護。