[发明专利]信源编码方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据压缩技术领域，更具体地说，涉及信源编码方法及装置。

背景技术

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-density generator 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<1，其二进制生成矩阵G的维度为n×m，且任意行或列的1的个数是稀少的。LDGM码的生成矩阵可用二分图表示，如图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，S₀至S₆为信源变量节点，对应信源比特；c₀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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明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L_s，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L_x，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上标0表示第0次迭代；

进行W次迭代运算，所述W不小于1；

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

利用公式求第t次迭代中第i个信息变量节点传递给第j个校验节点的和置信度

所述C(i)/j表示与第i个信息变量节点相连的但不包含第j个校验节点的其他所有校验节点的集合，记为集合I₁；

所述表示第t-1次迭代中、集合I₁中的第k个校验节点传递给第i个信息变量节点的校验置信度；

所述第t次迭代积运算包括：