کدگذاری توام کانال و منبع در کدهای پیشرو تصویر در کانالهای تغییرپذیر با زمان آرام

در سیستم های مخابرات و یا ذخیره سازی تصاویر دیجیتال، بهینه سازی دو بخش کدگذاری بدون اتلاف منبع و کدگذاری کانال بصورت مستقل صورت می گیرد. اما در حالت کدگذاری با اتلاف منبع، دسترسی - صرفاً - به نرخ های از پیش مشخص شده در کدگذار کانال و محدودیت بهره کل (بودجه) مجموعه، وابستگی این دو بخش سودمند خواهدبود. تعیین سهم بودجه کدگذار منبع از بودجه کل، ضریب متوسط فشرده سازی اطلاعات را مشخص می سازد و سهم بودجه کدگذار کانال، میزان افزونگی یا نرخ کدگذاری کانال را تعیین می کند. تعیین هماهنگ آنها توسط واحد تخصیص نرخ در کیفیت بازیابی تصویر با هر یک از معیارهای نرخ یا اعوجاج متوسط موثر است. از جمله معیارهای کمی موفقیت در حل مسئله تخصیص نرخ در کدگذاری همزمان منبع و کانال، نرخ صحت بازیابی داده ها یا اعوجاج ایجاد شده در تصویر است. برای این کار پارامترهای مختلفی چون شرایط کانال، ساختار کدگذار منبع، خطای کدگشایی کانال در نظر گرفته می شود. همچنین برای تنظیم موثر نرخ-های کدگذاری کانال از کدهای نرخ- تطبیق پذیر و، بنا به دلایلی ازجمله سهولت تنظیم ضریب فشرده سازی، از کدهای پیشروی منبع استفاده می شود. در صورت تفاوت اهمیت بسته های داده، تخصیص نرخ های متفاوت کدگذاری کانال به بسته ها موجه است، اما پیچیدگی این رویکرد از مرتبه نمایی است. با محدود کردن بحث به انتقال تصویر، در این تحقیق ابتدا با بررسی تلاشهای صورت گرفته در جهت کاهش پیچیدگی حل مسئله فوق، برخی مشکلات و نارسایی ها انتخاب و ضمن تلاش در ارائه راه رفع آنها، رویکردهای جدیدتری نیز معرفی می شوند. ازجمله پیشنهاد روش دقیق داربست پشت- سو با پیچیدگی مناسب برای تخصیص نرخ در کانال ثابت است که با تغییراتی می تواند نسبت به هر دو معیار اعوجاج – بهینه و نرخ – بهینه توسعه یابد. محاسبه تقریبی حساسیت پاسخ تخصیص نرخ به پارامترها، نشانگر شدت وابستگی حساسیت به تغییر شرایط کانال در مقایسه با تغییرات تابع اعوجاج- نرخ کدگذار منبع است. در حالتی که شرایط کانال همراه با ابهام هستند، با تقریب وزن دار خطای کدگشایی بسته ها، روشی برای تخصیص نرخ به دست آمده و برای کاربردهای زمان - حقیقی در ارسال چند تصویر درکانال متغیر، روش تقریبی جستجوی محلی دوسویه پیشنهاد شده است. همچنین با ارائه رابطه وشیوه تخصیص نرخ در کانالهای تغییرپذیر با زمان با مدل مارکف مرتبه اول، نحوه تخصیص نرخ برای کانال محوشدگی آرام رایلی بعنوان یک حالت بررسی شده است. به منظور تعدیل تأثیر آشکارگی خطا در کدهای پیشرو، روشهای کدگذاری لایه ای به همراه نحوه تقسیم موجه بودجه بین لایه ها، حل مسئله تخصیص در سطح لایه و شرایط استفاده از روش کدگذاری لایه ای بررسی شده است. همچنین با بیان اصلاح ساختار یک کد پیشرو برای تصاویر متحرک، علیرغم محوریت انتقال تصویر ساکن، امکان پذیری تعمیم روش ها به تصاویر متحرک نیز مشخص شده است.