无线图像通信中的抗误码技术研究
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摘要
为了解决高噪环境下静止图像如何安全可靠的在无线信道上传输的问题，本文
通过对静止图像压缩编码标准JPEG（CCITT T.81）和纠错码理论的研究与分析，采用
FEC（前向纠错）技术，结合卷积码和BCH码各自的特点，对逐渐浮现模式的JPEG
文件格式的码流进行了混合纠错编码，对重要的头标信息和各种说明表采用了冗
余度高但纠错能力强的卷积码保护，对其它信息采用纠错能力稍弱但冗余度低的
BCH码保护。同时，本文根据JPEG文件特殊的结构，提出了用同一图像正确的低
频信息来掩盖出错的高频信息的图像错误掩盖方法。本文所研究的抗误码技术已
应用于实际的无线图像通信系统。
Based on a thorough analysis of the JPEG standard (CCITT T.81) and error correction theory, convolutional codes combined with BCH codes are used in progressive mode of JPEG. With this FEC technique, the header and specification tables of JPEG file are protected by the convolutional codes while others by the BCH codes. A method for image concealment is also presented according to the special file structure of JPEG standard, which enables the concealment of corrupted high frequency information by抍orrect low frequency one in the same image. With which the image damages caused by the channel error can be successfully concealed. Proposed method has been applied to actual military image communications system.
通过对静止图像压缩编码标准JPEG（CCITT T.81）和纠错码理论的研究与分析，采用
FEC（前向纠错）技术，结合卷积码和BCH码各自的特点，对逐渐浮现模式的JPEG
文件格式的码流进行了混合纠错编码，对重要的头标信息和各种说明表采用了冗
余度高但纠错能力强的卷积码保护，对其它信息采用纠错能力稍弱但冗余度低的
BCH码保护。同时，本文根据JPEG文件特殊的结构，提出了用同一图像正确的低
频信息来掩盖出错的高频信息的图像错误掩盖方法。本文所研究的抗误码技术已
应用于实际的无线图像通信系统。
Based on a thorough analysis of the JPEG standard (CCITT T.81) and error correction theory, convolutional codes combined with BCH codes are used in progressive mode of JPEG. With this FEC technique, the header and specification tables of JPEG file are protected by the convolutional codes while others by the BCH codes. A method for image concealment is also presented according to the special file structure of JPEG standard, which enables the concealment of corrupted high frequency information by抍orrect low frequency one in the same image. With which the image damages caused by the channel error can be successfully concealed. Proposed method has been applied to actual military image communications system.
引文
[1] ． 李伯成，柳宝堂．多媒体技术览要．西安电子科技大学出版社．1997。
[2] ． ITU-CCITT Recommendation T．81． 1992，2。
[3] ． 刘富全．纠错编码技术及应用．哈尔滨船舶工程学院出版社．1993，12．
[4] ． R．E，Blahut著，徐秉铮，欧阳景正，冯贵良译．《差错控制码的理论与实践》．
[5] ． 曾红．数字静态图像移动信道传输中信道编译码的研究．西安电子科技大学硕 士学位论文．1990，1。
[6] ． 王新梅，肖国镇编著．《纠错码--原理与方法》．西安电子科技大学出版 社．1996年。
[7] ． 郭建英．视频通信抗误码方法研究．西安电子科技大学硕士学位论 文．2000，1。
[8] ． Lam W M and Reibman A R．An Error Concealment Algorithm for Images Subject to Channel Errors．IEEE Transactions on IP．1995，4(5) ．P．533-532．
[9] ．Tien-Hsu lee，Hsiu-Hua，Pao-Chi Chang．Robust Transmission of Progressive JPEG Image Coding in Wireless Communications．Digest of Technical Papers-IEEE International Conference on Consumer Electronics．1999． P234-235。
[10] ． 李晓民，郑建宏等．无线信道中图像误码检测和恢复的一种方法．重庆邮电学 院学报．1998，10(1) ．P．13-15。
[11] ． Granelli，F．Sacchi，C．Regazzoni，C．S．Real-time error correction algorithm for noise-corrupted JPEG bit-streams，Electronics Letters v 35 n 14 1999． p 1147-1148。
[12] ． In，Jaehan Shirani，Shahram Kossentini，Faouzi．On RD optimized progressive image coding using JPEG，IEEE Transactions on Image Processing v 8 n 11 1999． p 1630-1638
[13] ． 马小虎，张明敏．多媒体数据压缩标准及实现．清华大学出版社．1996，9。
[14] ．Thomas G．Lane 等，Documents of Independent JPEG Group’s software．[CP]．1994。
[15] ． 华南理工大学出版社．1990年。
[16] ． 吴剑峰．JPEG 图像压缩方法研究及应用．《计算机应用研究》．1998，15 (5) ．P．45-48。
[17] ． 郑庆华等．C 语言实用程序与软件工具．西安交通大学出版社．1996，2。
[18] ． 梁凡，魏晓晖，肖自美等．视频压缩编码的差错复原技术．中国图形图像学报． 2000，Vol．5 No．5 P．374-379。
[19] ． Weerackody，Vijitha·Podilchuk，Christine Estrella，Anthony． Transmission of JPEG-coded images over wireless channels，Bell Labs Technical Journal v 1 n 2 Autumn 1996． p 111-126。
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