自适应率失真跟踪ROI编码方法

针对系数提升ROI算法的固有缺点,提出了一种基于率失真优化截取内嵌码块编码(EBCOT)算法的医疗图像矩形感兴趣区域(ROI)编码方法。区别于JPEG2000标准建议,算法不是通过对医疗图像中关键诊断区域的小波系数比特平面移位实现,而是提升码块的率失真斜率通过码流优化截取来实现ROI编码,从而使系统具有更高的压缩比和更低算法复杂度,并通过自适应误差跟踪获得图像的ROI和BG(背景)的质量可任意控制的特性。用该方法对多幅CT图像进行测试,结果表明:该方法可在保证关键诊断区域无损或近无损条件下提高压缩比8-40倍,完全继承JPEG2000在远程医疗系统中的各种优良应用特性,更好地解决医疗图像在存储和传输过程中数据量过大的难题。     

卫星遥感干涉多光谱图像压缩新算法

为了有效提高干涉多光谱图像压缩效率,以满足星上应用环境要求,提出了一种新的遥感干涉多光谱图像压缩算法.采用小波域匹配预处理来去除干涉光谱图像序列的帧间相关性,采用基于率失真斜率提升的感兴趣区域编码方法,对图像不同区域进行更合理的码率分配,反馈控制T1编码器的编码深度,调整编码子带个数,从而减少编码计算量和存储器使用量,便于硬件实现.实验结果表明,该算法能有效提高恢复光谱的分辨率,简化系统复杂度.     

二次率失真优化截取的感兴趣区域编码

提出了一种基于优化截取內嵌码块编码(EBCOT)压缩技术感兴趣区域的编码,根据给定的感兴趣区域的最小峰值信噪比要求,利用率失真优化原理自动组织码流。与一般感兴趣区域编码方法不同的是该方法不对小波域的系数进行提升。解码器不需要知道该图像是否存在感兴趣区域或者具体位置,只要进行正常的解码即可。同样重要的是该算法保留了EBCOT的固有特性。实验结果表明,该算法能够获得很好的总体质量。     

基于PSMSD的JPEG2000优化率控制算法

对优先扫描率分配算法进行分析,提出了一种基于比特平面优先扫描和最小斜率丢弃的JPEG2000压缩率控制算法,以解决优先扫描率分配对重建图像质量带来的影响。对所有编码通道根据比特平面优先级从高到低依次进行T1编码,达到目标码率后对所有码块进行率失真最小斜率丢弃算法来完成优化截取,从而进一步快速搜索最优码流截取点,有效地降低了T1编码器的冗余。实验结果表明,该算法有效减少了计算量和存储量,且获得了与标准算法基本相同的高压缩性能。     

基于BP神经网络的图像感兴趣区自动检测技术

图像中感兴趣区(region of interesting,ROI)的自动分割是图像信息压缩与模式识别中的重要问题。提出一种图像中感兴趣区的图像信息自动检测算法,通过建立基于BP神经网络的多层检测模型,自动实现图像中ROI的自动检测与分割。并将该模型用于对车牌图像中牌照区域图像的自动分割。结果表明,该算法稳定性好,能够方便快速地实现特定ROI的自动检测与分割。     

码间干扰信道下叠加码系统的优化设计

针对码间干扰(inter-symbol interference,ISI)信道下的单载波叠加码编码调制系统,提出了一种在频域内可以快速实现用于发射信号频谱整形的预编码方案。该预编码的引入并不增加频域均衡接收机额外的开销。从信息论的角度证明了当应用基于功率"注水"原理的预编码时,基于理想码构造的叠加码可以随着层数的增加渐近实现ISI信道容量。同时,针对基于实际码构造的叠加码系统,提出了预编码和功率分配的联合优化问题。基于卷积码的仿真结果表明,联合优化大大改善了系统的性能。     

基于线性弥散空时码的有限反馈干扰对齐算法

干扰对齐(interference alignment,IA)作为极具潜力的干扰管理策略,能获得与用户数量成线性关系的自由度增益,但因其需要全局实时信道状态信息(channel state information,CSI)才能有效实现,使得IA理论向实用的转化将面临众多挑战。针对该问题,本文基于多小区蜂窝系统,提出了一种基于线性弥散空时码的有限反馈干扰对齐算法,该算法将预编码和线性弥散空时码编码进行级联,在只需反馈单个用户CSI的条件下,通过合理地设计预编码矩阵、线性弥散空时码块以及接收端的接收矩阵,来实现干扰的完全消除。仿真结果表明,相比已有研究,新IA算法在实现干扰完全消除的情况下,能够极大地降低系统CSI反馈开销。     

基于质量一致性优化的视频码率控制

针对低码率视频应用,提出一种获得均匀视觉质量的视频码率控制方法。该方法考虑人眼视觉特性,给出一个基于质量一致性优化的模型,并结合视频编码的特点实现此优化模型的求解。应用该方法,可以使图像宏块的量化参数及宏块失真度分布趋于集中,从而获得均匀一致的图像质量,同时可以减少编码码流中用于表征宏块间量化参数发生变化的句法比特数,使更多的比特数用于图像净数据的编码,提高编码效率。仿真结果表明,该方法适用于低码率及甚低码率的视频应用。     

基于校验矩阵优化扩展的码率兼容LDPC码设计

为了提高低密度校验（low density parity check, LDPC）码的打孔性能,提出一种基于校验矩阵优化扩展的码率兼容LDPC码设计方法。从码率兼容码的度分布约束关系出发,提出母码的度分布优化算法。在此基础上,结合打孔变量点的译码恢复规则,构造适合打孔的LDPC码校验矩阵。采用贪婪搜索算法逐级最大化不同类型的打孔变量点数目,提高码率兼容系列子码的误码性能。仿真结果表明,与编码高效的码率兼容LDPC码相比,所提方法生成的码率兼容子码误码性能有较大改善,特别是当码率大于0.8时,编码增益提高约0.7~0.8 dB。     

一种精细的H.264码率控制方法

针对H.264提出了一种无需二次编码的精细码率控制策略,为解决H.264中宏块模式选择时需要使用量化级而给码率控制带来的困难。提出了一种可以在模式选择前预测当前帧编码复杂度的码率模型。并且提出了基于宏块条的码率控制策略。分析了H.264中利用拉格朗日R D优化方法进行宏块模式选择的特点,并根据编码比特对拉格朗日乘子进行优化,提出了基于模式选择的精细码率控制方法。实验结果表明,与JVT提案中的码率控制方法JVT G012相比,所提方法在准确控制码率的同时,提高了PSNR值。     

Target searching based on modified implicit ROI encoding scheme

An EBCOT-based method is proposed to reduce the priority of background coefficients in the ROI code block without compromising algorithm complexity. The region of interest is encoded to a higher quality level than background, and the target searching time in video-guided penetrating missile can be shortened. Three kinds of coding schemes based on EBCOT are discussed. Experimental results demonstrate that the proposed method shows higher compression efficiency, lower complexity, and good reconstructed ROI image quality in the lower channel capacity.     

基于四天线的并行空时分组编码方案

空时编码是一种结合信道编码和分集技术的新型的编码和信号处理方法,可以不需增加带宽而大幅度的提高无线通信系统的信道容量和传输速率,从而提供远高于传统单天线系统的频带利用率,空时分组码以其译码的简单性获得人们的广泛关注。为提高空时分组码的码元速率,在现有的空时分组编码方案的基础上,结合并行传输策略,提出了基于四天线的并行空时分组编码方案。与传统的空时分组编码方案相比,该方案能够在保证误码性能的同时提高码元速率,从而进一步提高了系统的性能。仿真结果验证了所提出的编码方案所具有的良好性能。     

基于目标适合传输的SAR图像编码

基于目标的图像编码是解决无人机载合成孔径雷达（synthetic aperature radar, SAR）图像在有限带宽信道上实时传输的有效办法。本文算法采用双参数恒虚警(constant false alarm rate, CFAR)检测将SAR图像分割成目标与背景,子带变换后根据感兴趣区（regions of interest, ROI）掩膜将子带系数分类成目标与背景序列,以稳健固定码率网格编码量化（fixed rate trellis coded quantization, FRTCQ）高保真编码目标区,以FRTCQ低分辨率编码背景来实现大幅度地压缩。对SAR图像编码实验表明,本文算法既能取得较好的目标区保真度,又能达到较高的压缩比,同时计算复杂度增加有限。     

UWB SAR叶簇遮蔽目标检测中的ROI提取方法

针对SAR(synthetic aperture radar)ATR(auto target recognition)算法中的ROI(region of interest)提取通常由一个CFAR(constant false alarm rate)检测器和聚类算法来完成,该方法在高波段SAR目标检测中具有优良的性能,而在UWB SAR(ultra-wide band synthetic aperture radar)叶簇遮蔽目标检测中效果不佳。提出了一种适于叶簇遮蔽目标检测的ROI提取方法,该方法由小滑窗中值滤波、低门限CFAR检测、形态学操作和聚类算法四部分组成,能够在叶簇遮蔽目标检测中很好地完成ROI提取,基于实际UWB SAR图像的ROI提取结果验证了该方法的有效性。     

无线传感器网络中基于网络编码的数据采集算法

为保证无线传感器网络数据的可获取性,提出一种基于网络编码的数据快速采集新算法。该算法根据最大距离可分码［n,k］生成矩阵中任意k个列向量线性无关的性质,借助网络编码信息线性组合的方法,将［n,k］生成矩阵的列向量分配给传感器网络的n个节点,作为其全局编码向量。传感器节点利用其分配到的全局编码向量,对收到的包含k个数据的环境信息进行线性编码,并将得到的码字存储于传感器节点中。基站进行数据采集时,只需随机采集k个节点存储的码字,即可根据任意k个节点全局编码向量的线性无关性译出环境信息,实现无线传感器网络快速有效地数据采集。     

视频流媒体中源端基本层最佳速率确定算法

精细可扩展(fine grained scalable, FGS)编码是网络视频流行的编码技术之一. 采用FGS编码时, 基本层的速率选择需要在受益客户数量和视频编码效率之间进行折中. 为此, 本文提出了一个源端基本层最佳速率确定算法, 以最大化所有客户的观感体验. 论文首先提出了一个通过实验和曲线拟合建立 R-Q (Rate-Quality)函数曲线的方法, 在此基础上给出了缩小最佳基本层速率搜索空间的定理, 并针对单序列和多序列的不同特点和不问题复杂度, 提出了不同的算法. 针对单视频序化问题, 提出了改进的FGSOPT_N算法, 算法只用到了序列的R-Q函数曲线; 针对多视频序列问题是NP困难问题的实际, 提出了改进的定界MFGSOPT_N算法和改进的贪婪算法MFGS_N以确保找到最优基本层速率, 减少算法运行时间. 针对每种算法, 给出了实例进行算法效果的演示和对比. 结果显示提出的算法能可靠找到最优基本层速率.