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申请/专利权人：西北工业大学;上海卫星工程研究所

摘要：本发明提供了一种基于信源信道编码对偶性的实用性有损信源编码方法，基于信源信道编码对偶原理、低复杂度的二进制有损信源编码设计方案，并使用该方法基于二进制海明码设计了一个低复杂度有损编码算法，以达到降低二进制信源通信中时延的目标。本发明能够快速高效地，依据二进制码字的校验位长度，生成相应的奇偶校验矩阵、生成矩阵及有损信源码字。提高对二进制信源的编码效率，能够在达到目标编码速率的前提下，降低有损压缩最终的预期失真。其性能较单独使用某一码字进行编码更优，通过逐次优化的方法有效提高重建信号的恢复准确度。

主权项：1.一种基于信源信道编码对偶性的实用性有损信源编码方法，其特征在于包括下述步骤：对于码长为n，信息位长k的n-k汉明码，码序列校验位有n-k位，检测原序列2n-k-1个位置的1位错误，因此在解码时，从2n-k个接受序列中映射出任意可能的码字，由于任意一个kbits长的信息序列都会被编码成唯一的nbits长码字，因此可能的码字只有2k种，码字再与n-k位校验位组合，最后共有2k*2n-k＝2n种可能的编码序列，即将k位序列映射为了n位序列；假设2n-k个序列中仅有一个信息序列是没有错误的，剩下的2n-k-1的序列都只有1位错误，根据信源与信道编码的对偶性，将nbits长的序列反向压缩为kbits，等价于以速率R＝k进行有损信源编码：1对于待编码序列Xn先使用奇偶校验矩阵H，采用矩阵乘法计算出综合码XnH；2如果综合码中存在非零位，则将通过综合模式syndromepattern表示出的序列Xn对应位置的数值翻转：0→1或1→0，得到系统比特向量；3最后将通过乘法得到的系统比特向量作为有损编码的kbits码字Wk，在解码时，使用生成矩阵G与Wk采用矩阵乘法相乘，获得重建信号设计一个奇偶校验矩阵，使得到的综合模式与指示错误位置的比特向量唯一对应；如果序列各位均为0，即0，0，...0，0，则综合码XnH必然为一个全零向量，这也说明序列0，0，...0，0一定是无差错的，考虑全零序列第ibit位出错的情况，即第i位为“1”其余位为“0”的情况，由综合码的定义可知，该序列的综合码XnH各位数值的组合应是i的二进制数值表达形式，将第i位出错的所有情况按i从小到大的顺序组合成一个单位矩阵，则有： 容易得到奇偶校验矩阵H应该每一行都是行号的二进制数值，即： 由之前的分析可知，而Wk由H确定，故生成矩阵G也由奇偶校验矩阵H确定，由于先确定了H，因此需要找到与之对应的G，系统部分的奇偶校验矩阵Hs和生成矩阵Gs的构造有如下构造规则： Gs＝Ik|A，其中Ik是k阶单位矩阵，A是Hs与Gs的公共部分，有k行、n-k列。

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