基于多级编码的分布式信源编码

信源编码1

第2章无失真信源编码
信源编码概述
霍夫曼编码
游程编码
算术编码通用编码
教学目的与要求
1. 深刻理解信源编码原理，明白为什么通过编码能压缩代码长度。 2.学习信源编码基本概念，了解Shannon定长码与变长码编码定理的内容和意义。 3.熟练掌握Huffman编码方法。(重点） 4.掌握游程编码、算术编码（难点）和字典编码原理。
2.1 信源编码的目的、原理和方法概述
计划学时：2.5学时要求掌握的主要内容：
1.深刻理解信源编码原理和意义。 2.熟练掌握编码有关概念：等长码、变长码、唯一可译性、码树、平均码长等。 3.Shannon编码定理----概率匹配原则。
重点难点：
重点----信源编码原理难点----Shannon编码定理
( j = 1, 2, ……, r )，称为码元。
（4）码：所有码字的集合称为“码”。
（5）编码：全部 Si←→Wj 的映射关系称之为编码。
3．等长码与变长码 (Fixed-Length
Codes and Variable-length Codes) （1）等长码：编码中要求所有码字长度都相同，这样的编码叫等长码。（2）变长码：
这些理论是信源编码的基础。
2.1.1 编码 (coding)
1. 编码的定义：
广义地说，编码是用符号(或数字)表达信息的一种方案，是表达信息的符号组合方式。
现代通信与计算机技术中，为了更加高效、可靠、安全地对信息进行传输、存储与利用，经常需要把信息符号通过设定的数学关系，用另一套代码来替换原来的代码，因而出现了各种类型的编码。所以更确切地说，编码是不同表达形式信息代码之间的变换。
量相互独立且近似等概出现，就会使单位符号信息含量更多，代码就比原来更短。

低分辨率多描述编码图像的超分辨率重构

低分辨率多描述编码图像的超分辨率重构路锦正;张启衡;徐智勇;吴乐南【摘要】图像的高质量、低帧率传输有较广泛的应用.由于传输信道的不可靠、易丢包或误码等固有特性使传输图像降质甚至无法正常译码.本文对原图像亚采样后进行低分辨率多描述编码以增强传输鲁棒性,接收端再采用多幅解码图像超分辨率重构,可在相同信道条件下得到2～3 dB的PSNR增益.并且可以结合目前几乎所有的图像多描述编码技术和超分辨率重构算法,有很强的应用和推广价值.%High-quality and low frame-rate transmission of images has extensive applications. The inherence of uncertainty, packet-losing and bit error occurring of transmission channel often causes image degradation or un-decoding. In view of the case, we introduce a method that uses Multiple Description Coding (MDC) on Low-resolution (LR) sampled images to strengthen transmission robustness and then reconstruct the super-resolution with these multiple low-resolution images transmitted. Experiment indicates a gain of 2~3 dB in PSNR under the same conditions of channel transmission. Especially, this scheme is universal and worthy to be extended to other MDC technologies and SRR algorithms.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2012(039)011【总页数】6页(P95-100)【关键词】多描述编码;亚采样;超分辨率重构;凸集投影【作者】路锦正;张启衡;徐智勇;吴乐南【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;中国科学院光电技术研究所,成都610209;中国科学院光电技术研究所,成都610209;;中国科学院光电技术研究所,成都610209;;东南大学信息科学与工程学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TP391.4;TN911.73视频图像传输中有许多需要解决的问题：图像的有效编码，压缩数据流的鲁棒传输，接收端的高质量图像再现等。

基于网络编码无线物联网多中继协作切换机制漫谈

基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制漫谈摘要：随着无线物联网的发展，如何提高其性能速度成为一道难题，而网络编码的出现，正是应了这种需要，明显的提高了无线物联网的性能，受到了许多人的关注与研究。

区别于有线网络，无线网络拥有共享信道与信道的时变性，所以为了充分发挥无线物联网的作用，必须提高无线信道的安全性，如今也有一些提升信道可靠性的技术，像中继技术，arq技术等。

从网络编码技术中还发展出一些有特殊针对性的技术，比如抗搭线窃听的网络编码技术，网络纠错码技术等都在网络安全领域的展开相当的研究。

基于网络编码的中继传输技术，可以大大提高系统的可靠性与实效性。

本文就基于网络编码的物联网多中继切换机制进行漫谈，介绍一下网络编码的无线传输技术，针对物联网中的比如多中继，多路径的情况与物联网中的网络构造多跳切换场景等等，提出一些可能。

关键词：网络编码；无线物联网；中继切换随着电子电信技术的发展，基于网络编码的中继技术受到人们的广泛重视，以提高传输数据的安全性与速度，比如采用网络编码，在多址接入中继信道（multiple access relay channel，marl）可以有效增加系统的分集增益，提高安全性。

在将异或得到的比特看成一个单位比特的校验码的基础上，可以考虑一个联合网络和信道解码的方案，这样可以突破原有方案中没有足够多的先验信息等问题，通过接受以前的接收到的还没解码的数据包和复合包结合起来的一个单比特校验的乘机码，然后通过软信息迭代的方式进行解码，再在此基础上，引入多层中继圈的概念。

而无线物联网是由多种无线网络组成的物联网高级形态，以下我们就来漫谈一下基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制。

1层次化网络编码（hnc）的切换机制在无线物联网中，网络接入口有限，而且移动终端的漫游切换，需要依托于其他终端协作，才可以和网络接入点建立连接。

为了改变这种情况，提出了一种基于网络层次化网络编码（hnc）的切换机制，通过建立位于不同网络层次的节点保持互相联系，直接建立移动终端与接入口的连接，且保证了切换连接的可靠性。

【江苏省自然科学基金】_分布式应用_期刊发文热词逐年推荐_20140815

推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
科研热词软件再生身份树路由算法路由负载均衡语义自适应分析自组织映射能量节省网格计算网格服务约简移动agent 本体融合无线传感网无线传感器网络无线传感器扩展性性能监控系统密钥协商容错检测客户流失分析多项式回归多跳双线性对卫星网动态对等群组分类分簇算法分布式系统分布式本体分布式数据挖掘分布式仿真系统伸展树 netfilter k-means聚类算法 bp网络 bp神经网络 agent ad hoc网络
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
科研热词集成连通性路径构建语义证书验证代理覆盖问题蚁群优化虚拟专用局域网业务能量有效性网络管理网络电话网格服务管理机制简单网络管理协议等流时线等流时单位线稳定性移动代理流域汇流概念格本体无线网络探针拥塞控制拓扑发现性能评价形式背景并行计算属性约简属性特征化对偶算法密钥管理容侵多播城域以太网地址学习分布式系统分布式环境分布式信息系统信息分割算法伪线传感器网络 traceroute sip协议 pki gt4 dpd/dpv dht结构 condor-pvm

一种分簇无线传感器网络中的分布式信源编码算法

文童编号：１００９ — ５８９６（２０１３）０２ — ０３２８ — ０７
ＡＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＳｏｕｒｃｅＣｏｄｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ
一
种分簇无线传感器网络中的分布式信源编码算法
秦智超周正赵小川
（北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京１００８７６１
摘
要：针对密集型无线传感器网络中信息存在大量冗余的问题，该文提出了一种适用于分簇无线传感网络的分布
式信源编码算法。该算法以边信息作为初始参考信源，利用信源问的相关性来决定各信源的编码顺序和参考信源，然后由各信源相对于参考信源进行相关编码，接收端则根据编码顺序和参考信源进行相关译码。该文同时针对模值编码的方式，给出了一种低复杂度的译码算法。理论分析和仿真结果表明，将该算法应用于分簇路由协议中可以有效地降低节点的发送比特数，从而降低网络的能耗以延长网络寿命。
ＢｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｂｅｎｇ１００８７６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｍｏｖｅｔｈｅｖａｓｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｉｎｄｅｎｓｅＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＳＮ），ａ

【国家自然科学基金】_信源编码_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

推荐指数 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97
科研热词语音编码联合信源信道编码信源信道联合编码信源信道联合特性编码传输端到端失真抗差错算术码差错恢复图像编码低密度奇偶校验码不等错误保护 jpeg2000 马尔可夫链香农编码非规则ldpc 降维算法链路失败速率整形速率控制边信息视频编码视频传输自适应编码联合译码网络编码编解码线谱对频率算法等错误保护符号约束空时传输码率控制码率分配矢量量化电讯率失真模型率失真优化率失真混合信源模型模拟退火服务质量有限域最大距离可分码数据隐藏数据结构数据压缩拥塞控制抗差错算术编码抗信道误码循环码干涉多光谱图像压缩局部余弦变换
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

第5章信源编码第1讲无失真信源编码定长编码定理 2016

00 01 10 11
0 01 001 111
12/62
余映云南大学
5.1 编码的定义
• 采用分组编码方法，需要分组码具有某些属性，以保证在接收端能够迅速准确地将码译出。 • 下面讨论分组码的属性：
余映云南大学
13/62
5.1 编码的定义
• (1) 奇异码和非奇异码
– 若信源符号和码字是一一对应的，则该码为非奇异码；反之为奇异码。 – 例如表中码1是奇异码，其他是非奇异码。
信源符号出现概率码1 码2 码3 码4
A B C D
1/2 1/4 1/8 1/8
0 11 00 11
余映云南大学
0 10 00 01
1 10 100 1000
1 01 001 0001
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5.1 编码的定义
• (3) 即时码和非即时码
– 唯一可译码又分为非即时码和即时码。 – 即时码是一种没有一个码字构成另一码字前缀的码。在译码时没有延迟，收到一个完整码字后就能立即译码。 – 如果收到一个完整码字后，不能立即译码，还需等下一个码字开始接收后才能判断是否可以译码，这样的码叫做非即时码。
信源符号
出现概率
码1
码2
码3
码4
a1 a2 a3 a4
1/2 1/4 1/8 1/8
0 11 00 11
余映云南大学
0 10 00 01
1 10 100 1000
1 01 001 0001
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5.1 编码的定义
• (2) 唯一可译码和非唯一可译码
– 若任意有限长的码元序列，只能被唯一地分割成一个个的码字，则称为唯一可译码。 – 例如{0, 10, 11}是一种唯一可译码。 – 因为任意一串有限长码序列， – 如100111000

基于多进制LDPC码的分布式视频编码

ｃａａｔｒｓｃｆｔｅｎｎｒｏｒｅ，ｐａｉｎｄｓｒｔｎｉｓｄｔｍｐｏｈｏｒｌｔｎｍｏｅｅｎｎａｙｓｕｃｓＦＦＢＰａｇｒｔｍｆｈｒｃｅｔｓｏｈ－ａｙｓｕｃｓＬａｌｃａｔｉｉｓｕｅｏｉｒｖｅｔｅｃｒｅａｏｄｌｏｆｔ — ｒｏｒｅ．Ｆ－ｌｏｈｉｉｉｂｕｏｉｈｉｏｎｎａｙＬＤＰｃｄｓｍｏｆｅｏｂｅａｐｌａｌＯｔｅｓｔｍ．Ｓｍｕａｉｎｒｓｌｈ－ｒＣｏｅｉｄｉｄｔｐｉｂｅｔｙｓｅｉｃｈｉｌｔｅｕｔｓｏｗａ，ｗｉｅｓｎｅｖｌｅｏｅｋｉｎｏＮｏｓｔｏｓｈｔｔｈｈｔｔａａａｕｆＰａＳｇａｔｉｅＲａｏｌｉ
（ｃｏｌｆｌｃｏｉｎｆｒｔｎＥｎｉｅｒｇＢｉａｇＵｎｖｒｉ，ｉｎ０１１ＣｉａＳｈｏｅｔｎｃｄＩｏｍａｉｇｎｅｎ，ｅｈｉｅｓｔＢｅｉｇ１０９，ｈｎ）ｏＥｒａｎｏｉｎｙｊ［ｓｒｃ］ＴｉｐｐｒｅｅｒｈｓｉｒｕｅｉｅｏｉｇｐｒｒａｃａｅＮｎｎｒｏｅｓｙＰｒｙＣｅｋＬＣ）ｏｅＡｃｏｄｎｅＡｂｔａｔｈｓａｅｓａｃｅｓｉｔｖｄｏｃｄｎｅｆｍｎｅｂｓｄＯ－ａｙＬｗＤｎｉａｉｈｃ（ＤＰｃ．ｃｒｇｔｔｒｄｔｂｄｏｔｔｄｉｏｈ
第３７卷第１７期

关于相关信源的码率界限及其编码的评述

关于相关信源的码率界限及其编码的评述摘要随着多媒体移动通信技术的快速发展，人们对信息可靠且有效的传输需求日益增长，但是由于受到无线带宽资源和多径衰落等因素的影响，很难实现高速可靠的数据传输。

要解决这一矛盾我们必须采用全新的通信理论及技术。

本文从信息论的角度对相关信源编码的相关理论进行了介绍，包括单符号信源编码的理论基础，相关信源的编码理论和码率界限和其编码。

关键字：信源编码，相关信源编码，分布式信源编码，Slepian-Wolf编码理论，AbstractWith the development of multimedia mobile communication technologies, the demand for reliable and efficient transmission of information is growing. However, due to the impact of limited wireless bandwidth resources, multipath fading and other factors, it is difficult to achieve high-speed and reliable data transmission. To solve this problem we must adopt some new communication theories and technologies.This article makes an introduction to the related theories of correlated source coding fromthe perspective of information-theoretic security, including the basic theory of single symbol source coding and correlated source coding.KEYWORD：Source Coding，Correlated Source Coding，Distributed Source Coding，CodingTheory of Slepian-Wolf1.引言信源编码是一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换，或者说为了减少或消除信源冗余度而进行的信源符号变换。

第五章信源编码(编码定义及定长编码)

【例】对学生的成绩等级进行编码，分为优、良、中、差4个等级。
信源符号集X＝[a1,a2,…an]={优、良、中、差} 用二元码，码符号集合为{0,1} 码字集合为 Y=[W1,W2,…Wn]={00,01,10,11}
编码过程：00代表优，01代表良，10代表中，11代表差。每一个码字都是2个码符号组成的序列。
解码：按照码符号的顺序，从根节点依次查询到终端节点，就得到对应的信源符号。再从根节点对剩下的码符号序列做相同的处理，直到处理完码符号序列中所有的码符号
对应表中的码4分析
A
0
1
0
1
1
0
0
1
0
10 1
0
1
000
001 010
011 100 101 110
111
一阶节点二阶节点三阶节点
唯一可译码存在的充要条件
下面，首先求得独立等概率情况，即
H 0 log2 27 4.76bit
其次，计算独立不等概率情况，
27
H1 pi log pi 4.03bit
i 1
再次，若仅考虑字母有一维相关性，求H2
H2 3.32bit
最后，利用统计推断方法求出，由于采用的逼近的方法和所取的样本的不同，推算值也有不同，这里采用Shannon 的推断值。 H 1.4bit
冗余度
定义：衡量信源发出消息时包含了多余信息的物理量
来源：
1.信源符号的相关性。相关程度越大，信源的实际上越小，越趋向于H∞（X）。
2.信源符号分布的不均匀性。等概率分布时信源熵最大，不均匀分布时，信源熵减小。当各符号之间不存在依赖关系且为等概率分布时，信源实际熵趋于最大熵H0（X）