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■距离及随机场的失真率函数
1
作者 叶中行 潘旭山 《应用概率统计》 CSCD 北大核心 2001年第4期421-430,共10页
本文将距离的概念推广到了随机场情形,证明了该推广定义的合理性,并导出了一些上界和下届估计.特别地,我们证明了有相变情况下2维Ising模型的两个极端测度μ+,μ-间的距离大于1/3.我们着重研究了距离和失真率函数之间... 本文将距离的概念推广到了随机场情形,证明了该推广定义的合理性,并导出了一些上界和下届估计.特别地,我们证明了有相变情况下2维Ising模型的两个极端测度μ+,μ-间的距离大于1/3.我们着重研究了距离和失真率函数之间的关系,得到了一些重要性质.这些性质可以用来证明编码定理. 展开更多
关键词 随机场 失真率函数 ISING模型 ρ∧-距离 极端测度 信息论
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图像的失真率函数研究
2
作者 潘旭山 叶中行 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期990-992,共3页
对于无限大图像I定义了一个失真率函数d(R/I) .它是在有限状态编码译码意义下和给定信息率R时渐近可达的失真下限 .本文证明了其编码定理和逆定理 .它不必已知I的概率特性 .
关键词 图像压缩 图像复杂度 有限状态编码器 图像失真率函数
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语义感知的多用户信源编码:联合高斯信源下的率失真分析
3
作者 施雨轩 吴泳澎 邵硕 《信号处理》 北大核心 2025年第6期1109-1120,共12页
作为一种新兴的通信范式,语义通信注重信息本身的语义而非比特符号,具备压缩、传输效率高和抗干扰能力强等特点。针对语义压缩这一领域,我们提出了一种新颖的分布式信源编码模型,这种模型旨在建立多用户的场景下,每个用户提取并压缩语... 作为一种新兴的通信范式,语义通信注重信息本身的语义而非比特符号,具备压缩、传输效率高和抗干扰能力强等特点。针对语义压缩这一领域,我们提出了一种新颖的分布式信源编码模型,这种模型旨在建立多用户的场景下,每个用户提取并压缩语义信息的编解码过程。具体地说,该模型中多个用户观测共同的隐藏语义特征并独立编码,联合译码,并在保真度标准内重构观测信源与语义信源。基于上述模型,文章提供了率失真函数的类Berger-Tung边界,并进一步延伸至联合高斯信源分布下的率失真分析,反映了多个用户的和速率与语义失真、观测失真之间的具体权衡关系,并揭示了失真约束之间能够双向代理的机理。在这种特定情形下,我们展示了广义边界对现有结果的退化,并讨论了内外边界匹配的充分条件,这个充分条件部分的解决了在语义感知的压缩场景下速率-失真权衡的极限问题。同时,我们的理论结果能够对多用户语义通信场景中的信源编码设计提供重要指导。 展开更多
关键词 语义压缩 分布式信源编码 间接信源编码 联合高斯信源 失真函数
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信道容量和率失真函数的矩阵方法
4
作者 李烈忠 梁跃 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1989年第6期99-106,共8页
本文给出概率矩阵与状态矩阵“数学期望运算”的定义,并基于此种运算法则,用矩阵的方法讨论了离散系统中信道容量和率失真函数的具体计算,使运算过程更简明.
关键词 互信息量 信道容量 失真函数
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基于Lagrange的H.264率失真编码优化算法 被引量:6
5
作者 李洛 张剑 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第11期49-51,93,共4页
为了进一步提高编码速度,促进视频编码技术在多媒体通信领域的实际应用,本文对率失真视频编码的关键算法进行了深入的研究并提出了其优化方法,并从信息论理论出发,着重围绕图像压缩的理论,利用率失真特征数学模型、拉格朗日乘子法,对目... 为了进一步提高编码速度,促进视频编码技术在多媒体通信领域的实际应用,本文对率失真视频编码的关键算法进行了深入的研究并提出了其优化方法,并从信息论理论出发,着重围绕图像压缩的理论,利用率失真特征数学模型、拉格朗日乘子法,对目前新一代的H.264视频标准进行编码算法模式选择,试图从最根本的理论角度探讨信源编码,以便得到更高的压缩比、更好的图像质量和更快的编码速度。最后,利用本文提出的编码模式优化算法,对H.264的J M61e(JUT Test Model)系统测试模型的性能进行全面测试。 展开更多
关键词 失真函数 拉格朗日乘子法 信息论 编码器 H.264标准
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率熵函数 被引量:1
6
作者 徐大专 刘甜 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2021年第6期1073-1083,共11页
提出了率熵函数的概念,用译码器不确定度约束代替传统的失真度约束,从译码侧定义广义率失真函数。虽然率熵函数定义为互信息的约束变分问题,但可以通过构造变分问题特解求率熵函数的闭式解,还提出了构造变分问题特解的4种方法,即熵不变... 提出了率熵函数的概念,用译码器不确定度约束代替传统的失真度约束,从译码侧定义广义率失真函数。虽然率熵函数定义为互信息的约束变分问题,但可以通过构造变分问题特解求率熵函数的闭式解,还提出了构造变分问题特解的4种方法,即熵不变准则、独立误差准则、再生性准则和弱再生性准则。据此得到目前常见概率分布的率熵函数闭合表达式,包括均匀分布、向量高斯分布以及具有再生性和弱再生性的概率分布。熵失真度与熵幂失真度是均方失真(二阶统计量)和绝对值失真度(一阶统计量)的推广,是更一般的结果。率熵函数的概念解决了目前已知常见信源的率失真函数问题,丰富和发展了香农的率失真函数理论,在信源编码领域中具有重要的理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 函数 失真函数 不确定性度量 再生性 弱再生性
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压缩感知的量化率失真分析 被引量:1
7
作者 张旭坤 马社祥 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第1期295-298,共4页
压缩感知理论表明稀疏信号能由少量的随机测量值恢复,从信息理论的角度来看,随机测量值能否有效表示稀疏信号仍是一个值得探讨的问题。针对压缩感知测量值的量化,将率失真理论作为工具研究压缩测量值的量化带来的平均失真度,包括均匀量... 压缩感知理论表明稀疏信号能由少量的随机测量值恢复,从信息理论的角度来看,随机测量值能否有效表示稀疏信号仍是一个值得探讨的问题。针对压缩感知测量值的量化,将率失真理论作为工具研究压缩测量值的量化带来的平均失真度,包括均匀量化和非均匀量化两种情况,并进一步得到由量化测量值重构信号的率失真性能极限。理论分析和实验结果表明,相对于信号的自适应编码随机观测过程会引起较大的失真,但是压缩感知能利用信号的稀疏度来减小量化后的重构失真,这说明量化压缩感知适用于低稀疏度的信号。 展开更多
关键词 压缩感知 量化 失真函数 有损压缩 信号重构
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基于率失真的差分隐私效用优化模型
8
作者 吴宁博 彭长根 +2 位作者 田有亮 牛坤 丁红发 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1463-1478,共16页
隐私保护与数据效用矛盾问题的解决方案是隐私保护领域中的一个研究热点.针对差分隐私离线数据发布场景中的隐私与效用平衡问题,利用率失真理论研究了平衡隐私与数据效用的最优化差分隐私机制.首先,基于Shannon通信理论抽象差分隐私的... 隐私保护与数据效用矛盾问题的解决方案是隐私保护领域中的一个研究热点.针对差分隐私离线数据发布场景中的隐私与效用平衡问题,利用率失真理论研究了平衡隐私与数据效用的最优化差分隐私机制.首先,基于Shannon通信理论抽象差分隐私的噪声信道模型,以互信息量与失真函数度量数据发布的隐私与效用,构建基于率失真理论的最优化模型.其次,考虑关联辅助背景知识对互信息隐私泄露的影响,提出基于联合事件的互信息隐私度量,并进一步修改率失真函数提出最小化隐私泄露模型.最后,针对Lagrange求解过程中计算困难性问题,基于Blahut-Arimoto交替最小化算法提出了互信息隐私最优化信道机制的近似求解算法.通过实验仿真,验证了所提出的迭代近似计算方法的有效性.同时,实验结果表明所提出的方法比对称离散信道机制在限失真条件下互信息隐私泄露量平均降低了21.7%,在相同的隐私容忍度条件下,数据效用提升了38.3%. 展开更多
关键词 失真函数 隐私与效用平衡 差分隐私 互信息隐私泄露 数据效用优化
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有限冲激响应执行器的熵率函数
9
作者 掌德森 徐大专 +1 位作者 刘甜 赵曼曼 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2023年第6期1268-1275,共8页
控制精度、系统带宽与传输速率在控制系统中的权衡关系是一个重要的开放问题。从信息论角度研究执行器中信息传输速率和失真程度之间的关系,基于率熵函数分析了控制系统的执行器部分,对一类具有可再生性的概率分布函数建立了熵率分析框... 控制精度、系统带宽与传输速率在控制系统中的权衡关系是一个重要的开放问题。从信息论角度研究执行器中信息传输速率和失真程度之间的关系,基于率熵函数分析了控制系统的执行器部分,对一类具有可再生性的概率分布函数建立了熵率分析框架。熵率不等式表示在带输入噪声的有限冲激响应执行器中,后验熵与所需传输速率间的关系。基于推导出的表达式,对不同信噪比下的跟踪系统的互信息数据进行了仿真,仿真结果与推导的表达式所预期的互信息下界在高信噪比下一致。 展开更多
关键词 信息论 函数 执行器 失真函数 再生性
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无反馈分布式视频编码中Wyner-Ziv帧码率控制算法 被引量:2
10
作者 秦浩 屈蓓 +1 位作者 宋彬 杨明明 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期33-38,93,共7页
基于分布式视频编码系统,提出一种Wyner-Ziv帧的码率控制算法.首先,通过理论推导和实验,提出了针对Wyner-Ziv帧不同系数带的率失真估计模型,并通过训练学习的方法针对不同系数带分别确定模型参数;然后,使用提出的率失真模型估计当前帧... 基于分布式视频编码系统,提出一种Wyner-Ziv帧的码率控制算法.首先,通过理论推导和实验,提出了针对Wyner-Ziv帧不同系数带的率失真估计模型,并通过训练学习的方法针对不同系数带分别确定模型参数;然后,使用提出的率失真模型估计当前帧的编码码率,并结合目标码率约束确定最优量化矩阵;最后,为每个比特面分配相应数目的校验位,完成LDPC编码并输出.实验结果表明,在相同目标码率下,与现有无反馈码率控制算法相比,使用本算法可提高解码恢复视频峰值信噪比0.3~1dB,且编码端运算复杂度增加很小. 展开更多
关键词 分布式视频编码 Wynzer—Ziv帧 控制 失真函数
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精确码率控制JPEG2000感兴趣区域编码 被引量:2
11
作者 侯俊 程燕 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期173-174,177,共3页
提出一种能精确控制各编码层码率的JPEG2000感兴趣区域编码算法,对整个图像进行统一的JPEG2000编码,分别统计背景、感兴趣区域各自分配到的比特数。利用率失真函数的凸函数特性,在总码率恒定的条件下调整上述两区域分配的比特数,使得感... 提出一种能精确控制各编码层码率的JPEG2000感兴趣区域编码算法,对整个图像进行统一的JPEG2000编码,分别统计背景、感兴趣区域各自分配到的比特数。利用率失真函数的凸函数特性,在总码率恒定的条件下调整上述两区域分配的比特数,使得感兴趣区域获得优于背景区域的编码质量。该算法中感兴趣区域及其优先级均可动态改变,生成码流与标准完全兼容。 展开更多
关键词 感兴趣区域 动态优先级 精确码控制 失真函数
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语义通信的数学理论 被引量:9
12
作者 牛凯 张平 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期7-59,共53页
自从1948年经典信息论诞生以来,在其指导下,现代通信技术已经逼近了理论性能极限,例如信息熵H(U)、信道容量C=max_(p(x))I(X;Y)以及率失真函数R(D)=min_(p(x|x):Ed(x,x)≤D)I(X;X)。长期以来,由于经典信息论只研究语法信息,限制了通信... 自从1948年经典信息论诞生以来,在其指导下,现代通信技术已经逼近了理论性能极限,例如信息熵H(U)、信道容量C=max_(p(x))I(X;Y)以及率失真函数R(D)=min_(p(x|x):Ed(x,x)≤D)I(X;X)。长期以来,由于经典信息论只研究语法信息,限制了通信科学的进一步发展。近年来,研究语义信息处理与传输的通信技术获得了学术界的普遍关注,语义通信开辟了未来通信技术发展的新方向,但还缺乏一般性的数学指导理论。为了解决这一难题,构建了语义信息论的理论框架,对语义信息的度量体系与语义通信的理论极限进行了系统性阐述。首先,通过深入分析各类信源的数据特征,以及各种下游任务的需求,总结归纳出语义信息的普遍属性——同义性。由此指出语义信息是语法信息的上级概念,是许多等效或相似语法信息的抽象特征,表征隐藏在数据或消息背后的含义或内容。将语义信息与语法信息之间的关系命名为同义映射,这是一种“一对多”映射,即一个语义符号可以由许多不同的语法符号表示。基于同义映射f这一核心概念,引入语义熵H_(s)(U)作为语义信息的基本度量指标,表示为信源概率分布与同义映射的泛函。在此基础上,引入上/下语义互信息I^(s)(X;Y)(I_(s)(X;Y)),语义信道容量C_(s)=max_(f_(xy))max_(p_((x)))I^(s)(X;Y)以及语义率失真函数R_(s)(D)=min_({f_(x),f_(x)})min_(p(x|x):Ed_(s)(x,x)≤D)I_(s)(X;X),从而构建了完整的语义信息度量体系。这些语义信息度量是经典信息度量的自然延伸,都由同义映射约束,如果采用“一对一”映射,则可以退化为传统的信息度量。由此可见,语义信息度量体系包含语法信息度量,前者与后者具有兼容性。其次,证明了3个重要的语义编码定理,以揭示语义通信的性能优势。基于同义映射,引入新的数学工具——语义渐近均分(AEP),详细探讨了同义典型序列的数学性质,并应用随机编码和同义典型序列译码/编码,证明了语义无失真信源编码定理、语义信道编码定理和语义限失真信源编码定理。类似于经典信息论,这些基本编码定理也都是存在性定理,但它们指出了语义通信系统的性能极限,在语义信息论中起着关键作用。由同义映射和这些基本编码定理可以推断,语义通信系统的性能优于经典通信系统,即语义熵小于信息熵H_(s)(U)≤H(U),语义信道容量大于经典信道容量C_(s)≥C,以及语义率失真函数小于经典率失真函数R_(s)(D)≤R(D)。最后,讨论了连续条件下的语义信息度量。此时,同义映射转换为连续随机变量分布区间的划分方式。相应地,划分后的子区间被命名为同义区间,其平均长度定义为同义长度S。特别是对于限带高斯信道,得到了一个新的信道容量公式C_(s)=B log[S^(4)(1+P/N_(0)B)],其中,平均同义长度S表征了信息的辨识能力。这一容量公式是经典信道容量的重要扩展,当S=1时,该公式退化为著名的香农信道容量公式。综上所述,语义信息论依据同义映射这一语义信息的本质特征,构建了语义信息的度量体系,引入新的数学工具,证明了语义编码的基本定理,论证了语义通信系统的性能极限,揭示了未来语义通信的巨大性能潜力。 展开更多
关键词 同义映射 语义熵 上/下语义互信息 语义信道容量 语义失真 语义失真函数 语义典型序列 同义典型序列 同义长度
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压缩感知测量方法的机密性
13
作者 王超 梁大鹏 《电讯技术》 北大核心 2010年第11期26-29,共4页
分析了压缩感知(CS)的安全性问题,讨论了在攻击者不知道测量矩阵情况下是否可以有效对信号进行重构的问题,论证了压缩感知可以达到保密性但达不到完善的保密性。最后联合信道容量和速率失真函数,讨论了压缩感知恢复信号所需测量数据量... 分析了压缩感知(CS)的安全性问题,讨论了在攻击者不知道测量矩阵情况下是否可以有效对信号进行重构的问题,论证了压缩感知可以达到保密性但达不到完善的保密性。最后联合信道容量和速率失真函数,讨论了压缩感知恢复信号所需测量数据量的下限,并分析了测量噪声对信号重构性能的影响。 展开更多
关键词 压缩感知 测量矩阵 机密性 信道容量 失真函数
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基于宏块编码的MSE计算模型
14
作者 张剑 韩国强 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第13期222-224,共3页
在分析率失真理论的基础上,提出帧内编码宏块模式、帧间编码宏块模型的新思想,并建立均方差失真计算模型。该方法能够全局最优地求得在误码环境下,率失真曲线上的最佳控制点,不仅能够在给定的网络带宽下自适应地调整量化参数,而且可以... 在分析率失真理论的基础上,提出帧内编码宏块模式、帧间编码宏块模型的新思想,并建立均方差失真计算模型。该方法能够全局最优地求得在误码环境下,率失真曲线上的最佳控制点,不仅能够在给定的网络带宽下自适应地调整量化参数,而且可以根据当前网络丢包概率进行帧内宏块刷新,起到较好地抵抗信道误码的效果,对于无线环境中的视频鲁棒编码传输及资源分配,具有较好的参考价值。 展开更多
关键词 失真函数 信源编码 帧内预测误码扩散 帧间误码扩散系数
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信息论中的反向试验信道的优势分析
15
作者 陈立万 阮玲英 《现代电子技术》 2006年第3期63-65,共3页
随着通信技术的迅猛发展,如何构建一个有效的通信系统,以尽量少的符号传递尽量多的信息,即提高通信系统传递信息的有效性,是通信技术的关键技术,而信息率失真函数是构建通信模型中的一个非常重要的指标,利用正、反试验信道对率失真函数... 随着通信技术的迅猛发展,如何构建一个有效的通信系统,以尽量少的符号传递尽量多的信息,即提高通信系统传递信息的有效性,是通信技术的关键技术,而信息率失真函数是构建通信模型中的一个非常重要的指标,利用正、反试验信道对率失真函数进行了分析,从而展示出反向试验信道的分析优势,为在通信中能正确理解和熟练掌握信息率失真函数有重要的作用,尤其为建立合适的通信模型并解决通信中的编码问题奠定了坚实的理论基础。 展开更多
关键词 失真函数 失真 试验信道 信息论
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一种新的信源、信道编码和差错隐藏的联合优化方法 被引量:2
16
作者 苏英俊 陆建华 王京 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期1803-1806,共4页
本文提出了一种基于广义的率失真函数的信源编码 ,信道编码和差错隐藏联合优化的方法 .这种广义的率失真函数综合反映了视频信源经信源编码 ,信道编码 ,差错隐藏后的率失真特性 ,因此可以用来进行视频通信系统收发端的联合优化 .仿真结... 本文提出了一种基于广义的率失真函数的信源编码 ,信道编码和差错隐藏联合优化的方法 .这种广义的率失真函数综合反映了视频信源经信源编码 ,信道编码 ,差错隐藏后的率失真特性 ,因此可以用来进行视频通信系统收发端的联合优化 .仿真结果表明 ,和传统的信源信道联合编码算法相比 。 展开更多
关键词 广义失真函数 信源信道联合编码 分配
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