功能描述:
隨著數字多媒體技術的飛速發展,人們對視頻圖像傳輸的質量和實時性提出了更高的要求。由于傳輸信道特性的不理想及噪聲的存在,使接收到的信號不可避免地會出現差錯,從而導致圖像質量的下降。為此必須采用信道編碼的方式來提高信息傳輸的可靠性。為進一步改善936C視頻圖像傳輸系統的性能,提出了級聯碼結合交織技術的糾錯方案,即將RS碼,分組交織,卷積碼三種編譯碼技術相融合以實現糾錯。
卷積碼的編碼實現很簡單,就是將卷積碼編碼器的移位寄存器進行相應的模2和運算。
卷積碼的譯碼可以分為代數譯碼和概率譯碼兩種。代數譯碼是從碼字本身的代數結構出發,不考慮信道統計特性,而概率譯碼還要計及信道特性。現在常用的是維特比譯碼,它也是概率譯碼算法之一,它由維特比在1967年提出,維持比算法的實質是最大似然譯碼,但它利用了編碼網格圖的特殊結構,從而降低了計算的復雜度。
維特比算法不是在籬笆圖上一次比較所有可能的路徑,而是接收一段,計算,比較一段,選擇一段最可能的碼段,從而達到整個碼序列是一個有最大似然函數的序列,維特比算法的步驟簡述如下:
(1)從某一時間單位開始,對進入每一狀態的所有長為 段分支的部分路徑,計算部分路徑度量,對每一狀態,挑選并存儲一條具有最大度量值的分支路徑和度量值,稱此路徑為留選幸存路徑。
(2)增加1,把此時刻進入每一狀態的所有分支度量,和同這些分支相連的前一時刻的留選路徑的度量值相加,得到了此時刻進入每一狀態的留選路徑,加以存貯并刪去其它所有路徑,因此留選路徑延長了一個分支。
(3)若,則重復以上各步,否則停止,譯碼器得到了有最大路徑度量的路徑。
由時間單位m直至L,籬笆圖中所有的狀態中每一個有一條留選路徑,但在L時間單位后,籬笆圖上的狀態數目減少,留選路徑也相應減少,最后到第L+m單位時間,籬笆圖歸到全為0的狀態,因此僅剩下一條留選路徑,這條路徑就是要找的具有最大似然函數的路徑,也就是譯碼器輸出的估值碼序列。
下面將舉例說明Viterbi譯碼器的譯碼過程,若輸入到(2,1,2)編碼器的信息序列是M=(1011100),這樣由編碼輸出的編碼序列是C=(11,10,00,01,10,01,11),通過噪聲信道后送入譯碼器的序列R=(10,10,00,01,11,01,11),可以看出接收碼字中有兩個錯誤,基于圖5.5的籬笆圖,Viterbi譯碼器接收碼字的過程如圖5.6所示:圖中畫出了各時刻進入每一狀態的留選路徑及其度量值d(最小漢明距離),以及與此相應的譯碼器估計的信息序列M,當L+m=7個時刻后,4條留選路徑只剩一條,這樣估值序列M=(1011100),這樣兩個錯誤得到糾正。

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