[发明专利]基于最优小波包的联合信源信道编码方法及图像传输系统

权利要求书

1.一种基于最优小波包的联合信源信道编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.对信源图像进行小波包编码，根据给定的信道及总目标码率获得P值和σ值，并将P值和σ值代入公式七中，并对信源图像进行小波包分解后的完全小波树进行剪枝，从而得到小波包分解基，所述公式七为小波包剪枝判决式，所述公式七为:

                                                    ；

B.对进行小波包编码后的数据进行信道编码。

2.根据权利要求1所述的联合信源信道编码方法，其特征在于，所述步骤A包括如下步骤：

A1. 完全分解信源图像至一个给定的深度，从而得到完全分解树；

A2. 给定一个初始权重因子λ，并根据查找信道噪声强度表格选取P值，根据信道编码的码率选择σ值，再从完全分解树的叶节点开始根据各节点的代价函数、即通过公式七进行自底向上的剪枝算法，在完全分解树的每一个节点，判断是否要保持其4个子分支，当剪枝工作完成后，就对给定的λ得到了其在噪声信道情况下最优的小波包分解基和每个小波包子带的最优量化编码方式；

A3. 得到最优量化编码方式后，对各小波包子带进行量化编码，判断量化编码后的数据是否到达总目标码率，如果到达总目标码率、那么得到量化编码后的数据为待信道编码的数据，如果没有到达总目标码率、那么通过二分法调整λ、并执行步骤A2，以满足给定的总目标码率。

3.根据权利要求2所述的联合信源信道编码方法，其特征在于，所述步骤A2包括如下步骤：

A21. 对于给定的λ计算完全分解树上每个小波包子带的代价；

A22. 对完全分解树进行剪枝，从而使全局的率失真代价最小；

A23. 得到小波包分解基以及各小波包子带最优编码精度。

4.根据权利要求3所述的联合信源信道编码方法，其特征在于，所述步骤A3包括如下步骤：

A31. 对小波包子带进行块分割及位平面编码；

A32. 判断是否到达目标码率。

5.根据权利要求4所述的联合信源信道编码方法，其特征在于，在所述步骤A31中，对于一个小波包子带，设所述小波包子带的一个像素点W的坐标是(i, j)，该像素点W的系数值由c_ij来表示，设B是小波包子带的一个块，如果满足公式八，则称块B相对于当前位平面是重要的，否则称块B为不重要的；如果所述块B相对于当前位平面是重要的，则块B被分割为4个相等的子块以定位其中的重要系数;如果块B相对于当前位平面是不重要的，那么块B保留至下一位平面再进行重要性检测；因此能够依据位平面的重要程度对各块进行不等差错保护信道编码；所述公式八为：。

6.根据权利要求5所述的联合信源信道编码方法，其特征在于，在所述步骤B中，设阈值n的最大值为N，阈值n为最大值的位平面具有最高的重要级别，随着阈值n的减小后面几层位平面的重要性依次降低,在WIPC-LDPC码的信息节点选取N个不同度数，设每个度数的信息节点数分别为S₁，S₂…S_N，其中，S_N是度数最大的信息节点，S₁是度数最小的信息节点，则步骤B包括以下两个步骤：

B1. 重新排列所述待信道编码的数据，组成新的信息矢量V；

B2. 对所述信息矢量V进行系统编码。

7.根据权利要求6所述的联合信源信道编码方法，其特征在于，在所述步骤B1中，包括如下步骤：

B11. 位平面的比特提取步骤；

B12. 对提取的比特进行排列构成一组信息矢量V；

在步骤B11中，对阈值n为N的位平面至阈值n为1的位平面分别提取相应个比特；在步骤B12中，将从各位平面中分别提取的相应个比特按照阈值n为N至1的位平面顺序依次排列组成信息矢量V；构成信息矢量V后，判断各位平面中的比特是否全部取完，如位平面中的比特未全部取完，那么执行步骤B11和步骤B12构成另一组信息矢量V，如位平面中的比特全部取完，那么执行步骤B2；在步骤B2中，用WICP-LDPC方法对各组信息矢量V分别进行信息矢量V到编码码字X的编码。