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本文介绍了图像编码与网络技术在正交频分复用系统中传输高度可伸缩性图像中的应用。尽管目前在图像和数据压缩方面已有大量研究,但是仅仅有压缩技术一项是远远不够的,如果图像压缩技术同先进的调制技术有效的结合起来,将显著地提高下一代宽带网络的系统性能。本文提出了一种新颖的基于小波变换的图像缩放技术。大量的实践表明,小波变换由于其多尺度分析特性而成为数字图像处理的一个有效工具。不仅如此,与JPEG图像标准所使用的傅立叶变换仅仅体现图像的频率特性不同,离散小波变换技术提供了图像的空间和频率特性的强大的表示方法。图像缩放技术一般是通过给同一视频输入序列分配不同的量化比特以产生不同的质量分辨率,或通过对低层图像的过采样来预测高层以产生不同的图像空间分辨率。这两种方法都只有有限的分层数量,没有应用自适应技术。本文的贡献主要在以下方面: 本文通过对离散小波变换的扩展得到了复合小波(MWT)变换,并基于此提出了一种新颖的视频分层技术。本文重新推导了复合小波变换,得到以下结果:当传统小波变换用于不同尺度,各尺度可以独立设计。该分层系统通过选择性地选取小波集用于每层,获得了设计的高度灵活性,并通过改进了带宽效率,从而将MWT的定义拓展到二维(图像)信号。结果表明,MWT能够提供质量、空间、甚至(视频中的)时间相结合的可伸缩性。为了进一步提高MWT的编码增益,论文推导了优化系数以有效匹配图形编码。仿真结果表明,MWT比基于DCT的JPEG有了显著的性能提高,与新的基于EBCOT的JPEG200的图像编码标准相比也有一定提高。所推导的优化系数显示了比Duabechies更好的频率特性。由于Duabechies为最大数量的零矩使用了自由度,所推导的系数最小化了原始图像重建图像之间的误差。 正交频分复用(OFDM)是下一代宽带网络中的一种重要技术。基于小波的正交频分复用(W-OFDM)应用了小波滤波器集,是一种新的高性能传输技术。然而,研究表明复杂小波系统对于正交频分复用非常有效。通常,人们采用基于并行滤波器库的实现,具有很大的设计局限。本文基于小波分组调制提出了一种新的设计方法。本文将W-OFDM系统应用于可伸缩的图像传输,并于JPEG标准的图像编码技术进行比较。仿真结果表明,与采用W-OFDM的JPEG技术相比,基于W-OFDM与MWT的系统的性能提高达2分贝。 本文针对衰落信道中的多媒体传输提出了一种自适应、可伸缩的多用户OFDM系统。该自适应算法可以根据每个用户信道的状态信息自适应地调整。该算法可以根据用户通道的变化而动态的改变参数,从而使物理层保持稳定的服务质量。该算法还为不同用户提供了另一种为不同会话和服务预定义的服务质量。该服务质量将由多媒体的可伸缩性来保证。伸缩性可根据数据发送速率和带宽来自动适应服务需求。该方案在多用户环境下对终端用户提供了固定的服务质量,并采用了物理层的比特和功率自适应技术以及服务层的可伸缩性技术稳定服务质量,从而实现了多媒体的鲁棒传输。此外,该方案还采用空间分集技术来减小由于宽带无线传输信道的频率选择性多径效应。