分布式信源编码：原理、算法及应用

分布式信源编码：原理、算法及应用
出版时间：2011年版
内容简介
　　本书深入系统地阐述了分布式信源编码的基本原理，广泛精辟地介绍了各种应用，全面地反映了国际上在分布式信源编码领域的最新进展与研究成果。全书分为两大部分：第一部分阐述分布式信源编码原理，介绍不同类型信源在分布式环境下的性能界限，从变换、量化、零误差编码角度讨论分布式编码与传统编码的不同之处，并专门针对稀疏信号的分布式压缩进行研究探讨；第二部分介绍分布式信源编码的算法与应用，给出了实际的分布式编码框架，并针对麦克风阵列、分布式视频压缩、多视点视频压缩、超光谱图像压缩以及生物安全等应用领域提供了基于分布式编码原理的解决方案。 本书逻辑严谨、细致全面、图文并茂、生动详细，既可以作为研究生的理论教材，也可作为工程师的参考手册。
目录
目 录
第一部分 原 理
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KLT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 信息论相关问题 （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
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）