信源编码方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8685192 阅读:171 留言:0更新日期:2013-05-09 04:53
本发明专利技术实施例公开了信源编码方法及装置。在本发明专利技术实施例所提供的信源编码方法及装置中,由于不需要在每一轮迭代中进行节点的后验信息的比较和抽取,也不需要重置被抽取的节点参与下一轮迭代时的信息,因此编码相对简单,从而解决了基于LDGM码的现有信源编码方式所存在的编码复杂的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据压缩
,更具体地说,涉及信源编码方法及装置
技术介绍
随着通信理论和通信技术的快速发展,数字多媒体通信服务的需求在日益增长。多媒体数据(包括文本、音频、图像、视频等)在全世界范围内以惊人的速度、广度和便利度得以传播。一般而言,通信信道都有带宽的限制,而多媒体信源都包含很多的冗余信息。因此,为了有效利用信道资源,数据压缩(信源编码)就成了通信系统必不可少的组成部分。在基于低密度生成矩阵码(low-densitygenerator matrix, LDGM codes)的信源编码颇受青睐。目前,通过LDGM编码实现信源压缩,是性能最高的信源编码方式。LDGM码是一种线性分组码,它具有低密度的一致生成矩阵,且没有四元环。对于给定的码率R=m/n〈l,其二进制生成矩阵G的维度为nXm,且任意行或列的I的个数是稀少的。LDGM码的生成矩阵可用二分图表示,如附图说明图1所示。在图1中,m=4,n=7,也即7bit信源信息经信源编码可压缩生成4bit的压缩信息。在图1所示的二分图中,Stl至S6为信源变量节点,对应信源比特Ktl至C6为校验节点,X0至X4为信息变量节点,对应压缩信息比特。LDGM码的编码算法基于置信度传播迭代(Belief Propagation)算法。它以并行的结构,通过结点之间的边使互为邻点的变量节点(信源变量节点和信息变量节点)和校验节点相互传递外信息,从而使迭代后的各个变量节点的置信度逼近最大似然算法的效果,取得接近香侬限的编码效果。而现有的基于LDGM码的信源编码,则主要是通过置信度传播算法结合抽取的方法来实现的。在现有的基于LDGM码的信源编码过程中,需要在每一轮编码迭代中比较所有节点的后验信息,将后验信息最大的一部分节点作为可信节点抽取出来,作为最终的编码结果;然后对剩下的节点继续置信度迭代编码。通过不断抽取可信节点,减少下一轮迭代中参与置信度传播节点的数量,实现最终所有阶段的后验信息的确定,实现信源编码。由于需要在每一轮迭代中进行节点的后验信息比较和抽取,并且需要重置被抽取的节点参与下一轮迭代时的信息,因此其存在编码复杂的问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例的目的在于提供信源编码方法及装置,以解决基于LDGM码的现有信源编码方式所存在的编码复杂的技术问题。为实现上述目的,本专利技术实施例提供如下技术方案:一种信源编码方法,包括:使用信源信息初始化η个信源变量节点的信源置信度,其中,第j个信源变量节点的初始信源置信度记为Ls,j,所述s表示信源节点;随机初始化m个信息节点的信息置信度,第i个信息节点的初始信息置信度记为Lx, i,所述X表示信息节点,所述m〈n ;将信息变量节点传递给校验节点的初始和置信度,以及校验节点传递给信息变量节点的校验置信度均置为0,其中,第i个信息变量节点传递给第j个校验节点的初始和置信度记为@,第j个校验节点传递给第i个信息变量节点的校验置信度记为〖h标O表示第O次迭代;进行W次迭代运算,所述W不小于I ;根据第W次迭代运算的运算结果进行编码判决,得到判决结果,将判决结果作为压缩信息;其中,第t次迭代运算具体包括第t次迭代和运算和第t次迭代积运算,所述1≤ t ≤ W ;所述第t次迭代和运算包括:利用公式P ;=1卞第t次迭代中第j个信源变量节点传递给第j个校验节点的和置信度G ;利用公式本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种信源编码方法,其特征在于,包括:使用信源信息初始化n个信源变量节点的信源置信度,其中,第j个信源变量节点的初始信源置信度记为Ls,j,所述s表示信源节点;随机初始化m个信息节点的信息置信度,第i个信息节点的初始信息置信度记为Lx,i,所述x表示信息节点,所述mUijt=(1-μ)Uijt-1+μ·2·tanh-1{tanh(Ls,j/2)Πp∈R(j)\itanh(Vpjt-1/2)},求第t 次迭代中第j个校验节点传递给第i个信息变量节点的校验置信度所述R(j)\i表示与第j个校验节点相连的但不包含第i个信息变量节点的所有信息变量节点的集合,记为集合I2;所述表示第t?1次迭代中、集合I2中的第p个校验节点传递给第i个信息变量节点的校验置信度;所述μ表示滤波参数。FDA00002679038900011.jpg,FDA00002679038900012.jpg,FDA00002679038900013.jpg,FDA00002679038900014.jpg,FDA00002679038900015.jpg,FDA00002679038900016.jpg,FDA00002679038900017.jpg,FDA00002679038900021.jpg,FDA00002679038900022.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种信源编码方法,其特征在于,包括: 使用信源信息初始化η个信源变量节点的信源置信度,其中,第j个信源变量节点的初始信源置信度记为Ls,p所述s表示信源节点; 随机初始化m个信息节点的信息置信度,第i个信息节点的初始信息置信度记为Lx,”所述X表示信息节点,所述m〈n ; 将信息变量节点传递给校验节点的初始和置信度,以及校验节点传递给信息变量节点的校验置信度均置为O,其中,第i个信息变量节点传递给第j个校验节点的初始和置信度记为K1,第j个校验节点传递给第i个信息变量节点的校验置信度记为^,上标O表示第O次迭代; 进行W次迭代运算,所述W不小于I ; 根据第W次迭代运算的运算结果进行编码判决,得到判决结果,将判决结果作为压缩信息; 其中,第t次迭代运算具体包括第t次迭代和运算和第t次迭代积运算,所述1≤T≤W 所述第t次迭代和运算包括: 利用公式V =L4,,,求第t次迭代中第j个信源变量节点传递给第j个校验节点的和置信度, 利用公式2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据第W次迭代运算的运算结果进行编码判决,得到判决结果具体包括: 根据公式3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述Ly通过如下公式获得: Ls,j=exp((_2Sj+l) β ); 所述表示第j个信源变量节点对应的信源信息,所述信源信息取值为O或I ; 所述0=1/21<^((1-0)/1)),所述0的取值满足111/11=1-11(0),所述11 (*)表示香侬信息量公式。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述Lx,i通过如下公式获得: Lju=1g [Pi/(1-Pi)],所述Pi为第i个信息变量节点对应的随机数,并且,所述(KpiU。5.一种信源编码装置,其特征在于,包括第一置信度计算模块、第二置信度计算模块、第三置信度计算模块、编码判定模块、和积编码运算模块、信源存储模块、信息存储模块、夕卜信息存储模块,以及,编码判定比特存储模块: 所述第一置信度计算模块用于,使用信...

【专利技术属性】
技术研发人员:管武梁利平
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所
类型:发明
国别省市:

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