分布式信源编码 原理、算法及应用PDF电子书下载

第一部分 原理 2

第1章 分布式信源编码基础 2

1.1 引言 2

1.2 集中式信源编码 2

1.2.1 无损信源编码 2

1.2.2 有损信源编码 3

1.2.3 记忆信源的有损信源编码 4

1.2.4 实际中的问题 5

1.3 分布式信源编码 6

1.3.1 无损信源编码 6

1.3.2 有损信源编码 7

1.3.3 编码器与解码器互通信息 9

1.4 远程信源编码 10

1.4.1 集中式情况 10

1.4.2 分布式：CEO问题 12

1.5 联合信源-信道编码 14

致谢 16

附录A：定义及注记 16

A.1 注记 16

A.1.1 集中式信源编码 17

A.1.2 分布式信源编码 18

A.1.3 远程信源编码 18

参考文献 19

第2章 分布式变换编码 23

2.1 引言 23

2.2 集中式变换编码基础 23

2.2.1 变换编码概论 23

2.2.2 无损压缩 24

2.2.3 量化器 25

2.2.4 比特分配 26

2.2.5 变换 26

2.2.6 线性估计 28

2.3 分布式KLLT变换 28

2.3.1 问题描述和注记 29

2.3.2 二端信源 30

2.3.3 多端情况和分布式KLT算法 33

2.4 其他变换方法 34

2.4.1 含边信息的分布式变换编码 34

2.4.2 解码端含边信息的信源编码的高速率分析 34

2.5 基于FRI信号的分布式压缩的新方法 35

2.5.1 二维FRI信号的抽样条件 35

2.5.2 实例：TBLP编码 36

2.6 小结 39

参考文献 40

第3章 分布式信源编码的量化 42

3.1 引言 42

3.2 问题的形成 44

3.2.1 注记 44

3.2.2 网络分布式信源编码 44

3.2.3 成本、失真和速率度量 44

3.2.4 最优量化和重建函数 45

3.2.5 示例：边信息的量化 46

3.3 最佳量化器的设计 46

3.3.1 最优化条件 46

3.3.2 分布式情况下的Lloyd算法 47

3.4 实验结果 48

3.5 高速率分布式量化 50

3.5.1 原始信源的高速率WZ量化 50

3.5.2 加噪信源的高速率WZ量化 52

3.5.3 高速率网络分布式量化 54

3.6 最新实验结果 57

3.7 小结 58

参考文献 59

第4章 零误差分布式信源编码 62

4.1 引言 62

4.2 图论相关知识 64

4.2.1 VLZE编码与图论 64

4.2.2 基本定义和注记 65

4.2.3 图熵 66

4.2.4 图容量 68

4.3 补图熵和VLZE编码 68

4.4 网络扩展 70

4.4.1 扩展1：无边信息的VLZE编码 70

4.4.2 扩展2：含边信息的VLZE编码 71

4.5 VLZE编码设计 73

4.5.1 最佳编码设计的难度 73

4.5.2 限制码长的编码难度 75

4.5.3 指数时间复杂度的最优VLZE编码设计算法 76

4.6 小结 77

参考文献 78

第5章 稀疏信号的分布式编码 79

5.1 引言 79

5.1.1 稀疏信号 79

5.1.2 压缩采样的信号恢复 80

5.2 分布式信源编码的压缩采样 81

5.2.1 模型假设 82

5.2.2 分析 83

5.2.3 仿真结果 86

5.3 基于信息论的解决方案 87

5.4 结论：压缩采样的发展 88

5.5 量化器性能和量化误差 89

致谢 89

参考文献 90

第二部分 算法及应用 94

第6章 Slepian-Wolf编码器设计 94

6.1 引言 94

6.2 非对称SW编码 94

6.2.1 非对称SW编码原理 95

6.2.2 基于信道码的SW编码器设计 97

6.2.3 速率自适应 99

6.3 对称式SW编码 101

6.3.1 时分复用法 102

6.3.2 校验位法 102

6.3.3 伴随式法 103

6.3.4 信源分解 105

6.3.5 速率自适应 106

6.4 高级论题 107

6.4.1 基于信源编码的实际编码设计 107

6.4.2 非二进制信源的情况 108

6.4.3 M个信源的情况 109

6.5 小结 109

参考文献 109

第7章 麦克风阵列的分布式压缩 112

7.1 引言 112

7.2 声场空时特性的演进 112

7.2.1 录音场景 113

7.2.2 频谱特性 115

7.2.3 空时采样和重建 116

7.3 惠更斯模型 119

7.3.1 模型设置 119

7.3.2 编码方案 120

7.3.3 率失真函数 121

7.4 双耳助听器结构 125

7.4.1 结构 125

7.4.2 编码方法 126

7.4.3 率失真函数 127

7.5 小结 130

致谢 130

参考文献 131

第8章 分布式视频编码：基本理论、编解码原理及性能 133

8.1 引言 133

8.2 分布式视频编码的基础 134

8.3 早期WZ视频编码构架 136

8.3.1 斯坦福WZ视频编／解码器 136

8.3.2 伯克利WZ视频编码 138

8.3.3 早期WZ视频编解码的对比 139

8.4 WZ帧视频编解码未来的发展 140

8.4.1 提升RD性能 140

8.4.2 移除反馈信道 142

8.4.3 提高抗差错性能 143

8.4.4 提供可扩展性 143

8.5 DISCOVER Wyner-Ziv视频编解码 144

8.5.1 变换和量化 146

8.5.2 Slepian-Wolf编码 147

8.5.3 边信息生成 148

8.5.4 相关噪声建模 149

8.5.5 重建 149

8.6 DISCOVER编解码性能 150

8.6.1 性能评估环境 150

8.6.2 RD性能评估 152

8.6.3 复杂度 162

8.7 小结 167

致谢 168

参考文献 168

第9章 基于分布式信源编码原理的多视点视频编码 171

9.1 引言 171

9.2 跟踪模型 171

9.2.1 刚性物体的图像外观模型 172

9.2.2 3D运动和光照的反向合成估计 173

9.3 分布式压缩方案 175

9.3.1 特征提取与编码 176

9.3.2 帧的类型 177

9.3.3 边信息的类型 177

9.4 实验结果 178

9.5 结论 183

参考文献 183

第10章 超光谱图像分布式压缩 185

10.1 引言 185

10.1.1 超光谱图像压缩：发展现状 186

10.1.2 概述 187

10.2 超光谱图像压缩 187

10.2.1 数据特性 187

10.2.2 带内冗余和带间相关性 188

10.2.3 已有的超光谱压缩技术的限制 189

10.3 基于DSC的超光谱图像压缩 189

10.3.1 基于DSC的超光谱压缩的潜在优势 190

10.3.2 DSC用于超光谱图像压缩面临的挑战 191

10.4 实例设计 191

10.4.1 针对超光谱图像无损压缩的DSC技术 192

10.4.2 基于小波变换的超光谱图像有损及无损SW编码 193

10.4.3 使用集合理论的多光谱图像分布式压缩 197

10.5 小结 197

参考文献 197

第11章 生物数据安全 201

11.1 引言 201

11.1.1 研究目的 201

11.1.2 结构与系统的安全性 201

11.1.3 本章内容安排 202

11.2 相关工作 202

11.3 基于Syndromes的生物安全技术概论 204

11.3.1 符号表示 204

11.3.2 注册与认证 204

11.3.3 性能指标：安全性和鲁棒性 205

11.3.4 安全性表示 206

11.3.5 基于Syndrome编码的加密算法 208

11.4 虹膜系统 209

11.4.1 注册和认证 209

11.4.2 实验结果 210

11.5 指纹系统：建模方法 211

11.5.1 指纹的细节图 212

11.5.2 指纹细节图的建模和运动 212

11.5.3 安全性和鲁棒性实验评估 214

11.5.4 建模法的补充说明 215

11.6 指纹系统：基于变换的方法 216

11.6.1 特征矢量的特性 216

11.6.2 特征变换算法 217

11.6.3 安全性和鲁棒性的实验评估 218

11.7 小结 220

参考文献 221