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Separate Source Channel Coding Is Still What You Need:An LLM-Based Rethinking 被引量:1
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作者 REN Tianqi LI Rongpeng +5 位作者 ZHAO Mingmin CHEN Xianfu LIU Guangyi YANG Yang ZHAO Zhifeng ZHANG Honggang 《ZTE Communications》 2025年第1期30-44,共15页
Along with the proliferating research interest in semantic communication(Sem Com),joint source channel coding(JSCC)has dominated the attention due to the widely assumed existence in efficiently delivering information ... Along with the proliferating research interest in semantic communication(Sem Com),joint source channel coding(JSCC)has dominated the attention due to the widely assumed existence in efficiently delivering information semantics.Nevertheless,this paper challenges the conventional JSCC paradigm and advocates for adopting separate source channel coding(SSCC)to enjoy a more underlying degree of freedom for optimization.We demonstrate that SSCC,after leveraging the strengths of the Large Language Model(LLM)for source coding and Error Correction Code Transformer(ECCT)complemented for channel coding,offers superior performance over JSCC.Our proposed framework also effectively highlights the compatibility challenges between Sem Com approaches and digital communication systems,particularly concerning the resource costs associated with the transmission of high-precision floating point numbers.Through comprehensive evaluations,we establish that assisted by LLM-based compression and ECCT-enhanced error correction,SSCC remains a viable and effective solution for modern communication systems.In other words,separate source channel coding is still what we need. 展开更多
关键词 separate source channel coding(SSCC) joint source channel coding(jscc) end-to-end communication system Large Language Model(LLM) lossless text compression Error Correction Code Transformer(ECCT)
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Joint Source-Channel Coding for 6G Communications 被引量:4
2
作者 Yanfei Dong Jincheng Dai +2 位作者 Kai Niu Sen Wang Yifei Yuan 《China Communications》 SCIE CSCD 2022年第3期101-115,共15页
In order to provide ultra low-latency and high energy-efficient communication for intelligences,the sixth generation(6G)wireless communication networks need to break out of the dilemma of the depleting gain of the sep... In order to provide ultra low-latency and high energy-efficient communication for intelligences,the sixth generation(6G)wireless communication networks need to break out of the dilemma of the depleting gain of the separated optimization paradigm.In this context,this paper provides a comprehensive tutorial that overview how joint source-channel coding(JSCC)can be employed for improving overall system performance.For the purpose,we first introduce the communication requirements and performance metrics for 6G.Then,we provide an overview of the source-channel separation theorem and why it may not hold in practical applications.In addition,we focus on two new JSCC schemes called the double low-density parity-check(LDPC)codes and the double polar codes,respectively,giving their detailed coding and decoding processes and corresponding performance simulations.In a nutshell,this paper constitutes a tutorial on the JSCC scheme tailored to the needs of future 6G communications. 展开更多
关键词 6G joint source and channel coding doubel LDPC codes doubel polar codes
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AI赋能的语义通信系统信道自适应技术研究
3
作者 吴桐 李金喜 +1 位作者 陈智勇 陶梅霞 《移动通信》 2025年第1期52-58,共7页
基于人工智能(AI)驱动的语义通信系统在面对动态变化的无线信道环境时,性能往往会显著下降。目前,现有方法通过给联合信源信道编码外挂神经网络模块来处理信道状态信息。然而,虽然这些方法能够在变化的信道条件下提高系统性能,但是外挂... 基于人工智能(AI)驱动的语义通信系统在面对动态变化的无线信道环境时,性能往往会显著下降。目前,现有方法通过给联合信源信道编码外挂神经网络模块来处理信道状态信息。然而,虽然这些方法能够在变化的信道条件下提高系统性能,但是外挂模块却带来了额外的模型参数与计算负担,增加了编解码延迟。针对这一问题,首先研究最新Mamba模型固有特性,推导了其对于初始状态的闭式响应,并从其闭式响应中发现了对于初始状态信息的遗忘特点。基于此发现,提出了一种内生式信道自适应方法。该方法通过将信道状态信息引入到模型初始状态,并在模型遗忘信道状态信息时重新将信道状态信息注入到状态空间,实现了无需额外计算与参数的情况下,使得模型能够感知信道状态并自适应地进行编码,从而在不同信道状态条件下提升系统性能。 展开更多
关键词 6G 语义通信 联合信源信道编码 信道自适应
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5G-A车联网确定性网络中的语义通信系统
4
作者 栾宏之 李书才 +2 位作者 李屹 钱传杰 梅琼 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第5期964-972,共9页
针对现有语义通信(SC)系统编码时间较长,无法直接应用于5G-Advanced技术框架下,需要处理大量高实时性、低延迟数据的智能车联网系统(V2X)中确定性网络(DN)的问题,提出针对5G-Advanced智能车联网中确定性网络设计的截止时间敏感的语义通... 针对现有语义通信(SC)系统编码时间较长,无法直接应用于5G-Advanced技术框架下,需要处理大量高实时性、低延迟数据的智能车联网系统(V2X)中确定性网络(DN)的问题,提出针对5G-Advanced智能车联网中确定性网络设计的截止时间敏感的语义通信系统(DDA-SC).该系统采用截止时间敏感的语义编码器,通过控制编码深度适应数据截止时间,确保在有效时间内完成编码与传输.为了提高各编码截止时间下的传输可靠性,提出基于编码深度的信噪比感知网络.该网络在训练时将SNR映射为编码深度相关的相关信噪比(R-SNR),利用注意力机制进行R-SNR感知,以在不同编码截止时间下更好地抵御信道噪声.实验结果表明,当编码截止时间<5μs时,该系统在CARS-196汽车识别任务上的准确度较不考虑截止时间的系统提高80.31%以上.结果表明,DDASC可以在极低编码截止时间下完成一般语义通信系统无法完成的任务,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 车联网(V2X) 语义通信 5G-Advanced 确定性网络 联合信源信道编码
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基于Swin Transformer的联合信源信道编码算法
5
作者 廖潇 李智 《现代信息科技》 2025年第7期1-4,共4页
联合信源信道编码作为语义通信的关键研究方向,已取得初步研究成果。然而,随着图像分辨率的提升,传统的基于卷积神经网络的联合信源信道编码算法在图像语义特征提取方面表现出局限性。为了解决该问题,文章提出了一种基于Swin Transforme... 联合信源信道编码作为语义通信的关键研究方向,已取得初步研究成果。然而,随着图像分辨率的提升,传统的基于卷积神经网络的联合信源信道编码算法在图像语义特征提取方面表现出局限性。为了解决该问题,文章提出了一种基于Swin Transformer的联合信源信道编码算法。该算法首先利用多尺度大核注意力机制初步捕获图像的局部信息和长距离依赖性,然后通过Swin Transformer进一步对图像语义特征进行分层提取和自适应码率编码。实验结果表明,在AWGN和Rayleigh信道模型下,所提出的算法在PSNR和MS-SSIM指标上均优于传统的算法。 展开更多
关键词 联合信源信道编码 Swin Transformer 多尺度大核注意力
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语义编码与经典信道编码融合研究 被引量:2
6
作者 向际鹰 段向阳 冯雨龙 《中兴通讯技术》 北大核心 2024年第S01期24-32,共9页
目前的语义通信研究尚未阐明语义编码与经典信道编码之间的关系、语义编码在现有通信框架中的可行性,以及影响语义编码的关键因素等。对基于联合信源信道编码的语义通信系统进行了理论分析,设计了语义编码与经典信道编码的融合实验,展... 目前的语义通信研究尚未阐明语义编码与经典信道编码之间的关系、语义编码在现有通信框架中的可行性,以及影响语义编码的关键因素等。对基于联合信源信道编码的语义通信系统进行了理论分析,设计了语义编码与经典信道编码的融合实验,展示了语义编码的潜在优势,探索了语义编码与经典信道编码之间的关系,研究了后续将语义通信应用于经典通信框架的基础方法。 展开更多
关键词 人工智能 语义通信 经典信道编码 联合信源信道编码 融合实验
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基于AI的端到端语义编码传输方案设计
7
作者 李立华 杨琳琳 任欣然 《移动通信》 2024年第5期1-7,14,共8页
面向6G多样化场景下对高性能和低复杂度的传输需求,通过将AI架构引入无线传输收发方案的联合优化,打破基于模块化物理层设计方法和传统信息论的局限,一种基于AI的端到端语义编码传输方案被提出。首先,为了克服未知衰落信道下无法通过反... 面向6G多样化场景下对高性能和低复杂度的传输需求,通过将AI架构引入无线传输收发方案的联合优化,打破基于模块化物理层设计方法和传统信息论的局限,一种基于AI的端到端语义编码传输方案被提出。首先,为了克服未知衰落信道下无法通过反向传播联合训练发射机的问题,设计了一种基于CGAN的两子网架构及分阶段训练方法,有效消除衰落信道的影响。其次,进一步提出了语义信道联合编码的系统架构,在端到端的联合优化方面具有优势。仿真结果表明,所提方案通过对语义编码和传输的联合优化提升了系统性能,并适用于实际通信中信道未知场景,具备灵活性、智能性和高效性。 展开更多
关键词 端到端传输 信源信道联合编码 智能通信 语义通信
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面向人体动作视频的语义编码传输方法
8
作者 王沛辰 岳伟杰 +2 位作者 党天健 戴金晟 牛凯 《移动通信》 2024年第2期63-69,共7页
提出了一种高效的人体视频的无线传输方法,称为人体动作视频语义传输(AAST)系统。在当今的应用场景中,H.265视频编码和5GLDPC信道编码的组合已成为视频传输的常见方法。然而,在传输效率方面,尤其是在特殊情况下,仍存在相当大的提升潜力... 提出了一种高效的人体视频的无线传输方法,称为人体动作视频语义传输(AAST)系统。在当今的应用场景中,H.265视频编码和5GLDPC信道编码的组合已成为视频传输的常见方法。然而,在传输效率方面,尤其是在特殊情况下,仍存在相当大的提升潜力。受到最近人体动作视频研究的进展启发,提出了AAST系统。AAST系统能够以高效的方式传输关键区域的语义信息,并在接收端重建原始视频。鉴于关键区域运动语义信息内在的相关性,AAST系统采用非线性分析变换将运动信息映射到潜在空间。然后通过信源信道联合编码,将运动信息的潜在表示传输到接收端。在该系统中,利用潜在表示的先验信息来估计关键区域语义信息的重要性。这有助于在信源信道联合编码中实现自适应码率控制,从而带来显著的编码增益。大量的实验证明了AAST系统相对于其他有竞争性的视频传输系统具有更卓越的性能。值得注意的是,与H.265视频编码和5GLDPC信道编码传输方法相比,在达到相同的感知指标时,AAST系统最高可以节省约70%的信道带宽,展现了其在视频无线传输中的鲁棒性。 展开更多
关键词 语义通信 人体动作视频 信源信道联合编码 变分模型
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遥感卫星自截断SPIHT压缩译码技术 被引量:4
9
作者 黄普明 曹圣群 +1 位作者 于伟 鞠德航 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期79-82,共4页
链表式 SPIHT算法是目前公认最好的压缩方案 ,但是由于其传输中具有极差的抗误码特性 ,在遥感图像数据压缩中的应用具有一定局限性。本文提出的自截断式 SPIHT压缩算法使得译码器在出现“致命性”误码的情况下能够自动中止该帧数据流译... 链表式 SPIHT算法是目前公认最好的压缩方案 ,但是由于其传输中具有极差的抗误码特性 ,在遥感图像数据压缩中的应用具有一定局限性。本文提出的自截断式 SPIHT压缩算法使得译码器在出现“致命性”误码的情况下能够自动中止该帧数据流译码 ,使得误码不至于扩散到整幅图像之中 ,为 展开更多
关键词 信源信道联合编码 图像数据压缩 纠错编码 SPIHT算法 遥感卫星
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自适应多码率语音编码流的可靠传输 被引量:5
10
作者 赵训威 张平 王檀 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期175-181,共7页
自适应多码率语音编码已入选为第三代移动通信系统的语音压缩编码方案。本文提出了一种适合压缩语音传输的联合信源信道编码方法并对其性能进行了统计比较。利用压缩语音比特流中的固用冗余的信道译码算法是本文的研究重点。仿真结果表... 自适应多码率语音编码已入选为第三代移动通信系统的语音压缩编码方案。本文提出了一种适合压缩语音传输的联合信源信道编码方法并对其性能进行了统计比较。利用压缩语音比特流中的固用冗余的信道译码算法是本文的研究重点。仿真结果表明利用信源冗余信息的信道译码器可以获得较大的编码增益。本文所用的信道编码方案为适合语音传输的卷积码。 展开更多
关键词 联合信源信道编码 自适应多码率语音编码 代数码本激励线性预测 信道编码 最大后验概率译码
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无线信道图像的联合信源信道编码速率分配 被引量:7
11
作者 肖嵩 张方 吴成柯 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期716-720,共5页
分析了信源信道编码速率对图像质量的影响,提出一种联合信源信道编码的速率分配方案.针对渐进图像的速率分配问题建立了数学模型,对模型的求解进行了简化,并采用拉格朗日乘数法,在满足一定的约束条件下实现了速率的最优化分配.在瑞利及G... 分析了信源信道编码速率对图像质量的影响,提出一种联合信源信道编码的速率分配方案.针对渐进图像的速率分配问题建立了数学模型,对模型的求解进行了简化,并采用拉格朗日乘数法,在满足一定的约束条件下实现了速率的最优化分配.在瑞利及Gilbert Elliot信道下的仿真结果表明,该方案在低信噪比时的性能明显优于固定信道方法,在高信噪比时也较固定信道速率方法有0 2dB左右的性能增益. 展开更多
关键词 无线信道图像 联合信源信道编码 速率分配 SPIHT 卷积码 通信
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基于预测的多描述图像编码冗余插入的研究 被引量:4
12
作者 杨任尔 陈恳 何加铭 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期108-113,共6页
为了研究图像、视频在不可靠网络上传输的鲁棒性问题,系统采用多描述编码方法,该方法通过去除冗余信息以达到数据的压缩,同时保留一部分冗余信息使得编码后的数据流在网络上传输具有一定的鲁棒性。本文针对采用多相下抽样实现的多描述编... 为了研究图像、视频在不可靠网络上传输的鲁棒性问题,系统采用多描述编码方法,该方法通过去除冗余信息以达到数据的压缩,同时保留一部分冗余信息使得编码后的数据流在网络上传输具有一定的鲁棒性。本文针对采用多相下抽样实现的多描述编码,提出了一种新的基于预测的预处理和后处理方案,该方案能对多描述编码产生的数据流中冗余信息进行灵活插入,以达到多描述编码中的中央解码器与边沿解码器的效率进行拆衷控制。仿真实验结果表明该方法计算复杂度降低,冗余控制的灵活性大,编码后的数据流更能适应各种网络传输状况。 展开更多
关键词 联合信源信道编码 图像编码 多描述编码 预处理 后处理
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基于混沌密钥控制的联合信源信道与安全算术码编译码算法 被引量:3
13
作者 鄢懿 张灿 +2 位作者 郭振永 高绍帅 陈德元 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2553-2559,共7页
该文针对深空通信、移动通信等资源受限网络中的信息有效性、可靠性和安全性传输,提出一种基于混沌密钥控制的联合信源信道与安全算术码编译码算法。该算法在编码端通过混沌映射1控制在算术码内嵌入多个禁用符号,将信道编码检错与密码... 该文针对深空通信、移动通信等资源受限网络中的信息有效性、可靠性和安全性传输,提出一种基于混沌密钥控制的联合信源信道与安全算术码编译码算法。该算法在编码端通过混沌映射1控制在算术码内嵌入多个禁用符号,将信道编码检错与密码流的扰乱相结合;同时,通过混沌映射2控制信源符号的算术编码,将信源编码与信息安全相结合,实现了联合信源信道与信息安全编译码。实验结果表明,该算法与现有的同类算法相比,当误包率为10^(-3)时,改善编译码性能0.4 dB,同时增强了可靠性和安全性。 展开更多
关键词 联合信源信道与安全编译码 算术码 禁用符号 混沌映射
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无线信道中的联合信源信道编码 被引量:4
14
作者 肖嵩 吴成柯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期1835-1841,共7页
该文提出了一种噪声信道下传输渐进图像的联合信源信道编码方法。该方法根据信道条件的好坏动态的调整信源编码速率和信道编码速率,因此极大地提高了系统的性能和编码效率。同时该方法还具有结构简单,易于实现等优点。试验证明本方法与... 该文提出了一种噪声信道下传输渐进图像的联合信源信道编码方法。该方法根据信道条件的好坏动态的调整信源编码速率和信道编码速率,因此极大地提高了系统的性能和编码效率。同时该方法还具有结构简单,易于实现等优点。试验证明本方法与以前文献中提出的EEP方法以及UEP方法相比,在信噪比低时即信道条件恶劣的情况下,能够明显提高恢复图像的质量。 展开更多
关键词 无线信道 联合信源 信道编码 SPIHT RCPC 图像
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基于进化算法的矢量量化索引值分配算法 被引量:3
15
作者 李天昊 余松煜 张高 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期876-879,共4页
本文提出了一个基于进化算法的矢量量化 (VQ)的码矢索引值分配算法 (EAIAA) ,该算法提供了一种有效的获得全局最优的索引值分配方法 ,在存在信道噪声的情况下 ,可以有效地提高矢量量化器的性能 ,实现了信道最优矢量量化器 (COVQ)的设计 ... 本文提出了一个基于进化算法的矢量量化 (VQ)的码矢索引值分配算法 (EAIAA) ,该算法提供了一种有效的获得全局最优的索引值分配方法 ,在存在信道噪声的情况下 ,可以有效地提高矢量量化器的性能 ,实现了信道最优矢量量化器 (COVQ)的设计 .该算法利用进化算法的隐含并行性搜索方法和优胜劣汰的自然选择机制 ,可迅速寻找到全局最优解 ,克服了传统优化算法只能提供局部最优解的缺陷 .实验结果表明该算法可获得比传统算法更高的性能增益 . 展开更多
关键词 进化算法 矢量量化 索引值 分配算法 联合信源信道编码 无线信道
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噪声信道中基于残留冗余的联合信源信道编码 被引量:6
16
作者 刘军清 孙军 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期32-36,共5页
对信源编码中的残留冗余在联合编码中的作用进行了研究,提出了一个在噪声信道中对可变长信源编码码流传输提供有效差错保护的联合信源信道编码方法,该方法利用信源编码器输出中的残留冗余为传输码流提供差错保护。与SayoodK提出的系统相... 对信源编码中的残留冗余在联合编码中的作用进行了研究,提出了一个在噪声信道中对可变长信源编码码流传输提供有效差错保护的联合信源信道编码方法,该方法利用信源编码器输出中的残留冗余为传输码流提供差错保护。与SayoodK提出的系统相比,该方法是基于改进的联合卷积软解码以及采用非霍夫曼码的通用可变长码,更接近于一般的信源和信道编码方法,并且信源符号集的大小也不受限制。仿真表明,所提出的联合编码方法可获得比传统的分离编码方法更高的性能增益。 展开更多
关键词 矢量量化 可变长编码 差错保护 联合信源信道编码 残留冗余
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基于抗差错算术编码的不等差错保护图像传输方法 被引量:3
17
作者 王翾 谢廷俊 陆建华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期685-689,共5页
JPEG2000图像的分层特性要求采用不等差错保护方法以实现高效传输,本文提出了一种新型的不等差错保护方法,对不同位平面采用不同码率的抗差错算术码进行编码.与基于信道编码的不等差错保护方法相比,该方法保持了压缩码流的结构,避免了... JPEG2000图像的分层特性要求采用不等差错保护方法以实现高效传输,本文提出了一种新型的不等差错保护方法,对不同位平面采用不同码率的抗差错算术码进行编码.与基于信道编码的不等差错保护方法相比,该方法保持了压缩码流的结构,避免了复杂的信道成帧过程.与已有的基于抗差错算术码的等差错保护方法相比,该方法提高了传输图像的质量. 展开更多
关键词 联合信源信道编码 不等差错保护 抗差错算术编码 JPEG2000
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基于Internet的实时视频信号传输研究进展 被引量:13
18
作者 张敬辕 谢剑英 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第7期92-99,共8页
随着Internet带宽和计算机处理能力的迅速提高 ,实时Internet视频传输在科研和工业领域引起了极大的研究兴趣。本文介绍了实时Internet视频传输的基本方法 ,针对Internet分组的丢失特性 ,讨论了具有差错复原能力的视频压缩与编码技术 ,... 随着Internet带宽和计算机处理能力的迅速提高 ,实时Internet视频传输在科研和工业领域引起了极大的研究兴趣。本文介绍了实时Internet视频传输的基本方法 ,针对Internet分组的丢失特性 ,讨论了具有差错复原能力的视频压缩与编码技术 ,详细介绍了Internet视频传输的信源 /信道联方编码技术 ,并对今后的研究方向进行了概括的描述。 展开更多
关键词 INTERNET 视频传输 计算机网络
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一种基于缩减栅格算法的SVC联合信源/信道编码方法 被引量:2
19
作者 李晓峰 周宁 +1 位作者 刘洪盛 张敏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期859-864,共6页
针对H.264/AVC可分级编码扩充标准(SVC),本文提出了一种联合信源/信道编码(JSCC)的视频传输方法.该方法采用一种新型的缩减栅格算法与拉格朗日优化技术对SVC数据与差错控制保护级别进行最优分配.本文提出的缩减栅格算法采用疏散式... 针对H.264/AVC可分级编码扩充标准(SVC),本文提出了一种联合信源/信道编码(JSCC)的视频传输方法.该方法采用一种新型的缩减栅格算法与拉格朗日优化技术对SVC数据与差错控制保护级别进行最优分配.本文提出的缩减栅格算法采用疏散式栅格结构,实行依层计算与缩减队列的策略,计算效率比同类高效算法提高了约20~50倍.大量仿真数据表明,采用本文高效算法的JSCC方法在各种信道条件下达到同类方法相同的优化性能. 展开更多
关键词 可分级视频编码(SVC) 联合信源/信道编码 H.264/AVC 视频传输
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信源信道联合编码技术用于AVS传输的研究 被引量:3
20
作者 余华 曹维娜 赵力 《电视技术》 北大核心 2007年第8期9-10,14,共3页
针对误码信道和信源编码的统计特性,提出了一种基于AVS视频序列的联合编码技术,按照重要性对AVS视频层序列码流进行分组重排,信道编码器根据码流信息对其进行比重不等的保护措施,以较低复杂度的运算实现了码率的优化分配。实验表明,与... 针对误码信道和信源编码的统计特性,提出了一种基于AVS视频序列的联合编码技术,按照重要性对AVS视频层序列码流进行分组重排,信道编码器根据码流信息对其进行比重不等的保护措施,以较低复杂度的运算实现了码率的优化分配。实验表明,与现有的等差错保护相比,在高误码信道中能有效提高AVS码流抗误码性能。 展开更多
关键词 信源信道联合编码 AVS标准 删余卷积码 不等差错保护
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