將等級樹中的集分割編碼器輸出的碼流分組，根據輸出的分組數據對重建圖像重要性的不同，傳輸前采用糾錯能力不同的RCPT碼保護。在總的碼率限制下，采用遺傳算法從有限碼率集中選擇每組數據的RCPT碼碼率，使接收端恢復的圖像失真最小。將等誤差保護碼率作為遺傳算法的初始種群，減少了最優碼率集的搜索時間。在二進制對稱信道上的仿真結果表明，該漸進圖像傳輸方法實現簡單，在高誤碼率信道條件下恢復圖像仍能得到很高的峰值信噪比。
關 鍵 詞 漸進圖像; SPIHT編碼器; RCPT碼; 遺傳算法

漸進圖像編碼器使接收端選擇不同的分辨率顯示圖像，每個(組)接收數據用于改善當前恢復圖像的質量，即正確接收的比特數越多，恢復圖像質量越好。當圖像達到輸出設備所用的分辨率時，譯碼器即可停止解壓縮。這種特性在因特網瀏覽和新一代無線多媒體通信中有著廣泛的應用前景。
等級樹中的集分割(SPIHT)編碼器是當前廣泛采用的一種漸進編碼器[1]，它是為最佳漸進圖像傳輸和壓縮設計的，其重要特點是在圖像解碼的任意時刻，所顯示的圖像質量都是當時解碼器輸入位數所能獲得的最佳者。但是在噪聲信道中，SPIHT的嵌入式特性會給比特流的傳輸帶來災難性的后果，若接收端接收到一個錯誤比特，則其后傳輸的所有比特對圖像恢復都是不可用的。為避免這種錯誤出現在譯碼端，并在信道總碼率限制下，盡可能多的接收正確的信源編碼數據，通常將壓縮輸出數據分組傳輸，當檢測到某組數據發生錯誤時停止譯碼，采用碼率兼容的刪除卷積(RCPC)碼對各分組數據提供最有效的保護[2]。Turbo碼的出現為編碼理論和技術的發展開辟了道路，人們在此基礎上發展了碼率兼容刪除Turbo碼-RCPT碼并將其應用于漸進圖像傳輸[3]，實現了高信道碼率下圖像數據可靠通信。本文將討論一種基于RCPT碼的漸進圖像傳輸方法。
1 RCPT碼
RCPT碼由基本的Turbo碼經過刪除之后得到。本文Turbo碼采用并行級聯卷積碼PCCC(Parallel漸進圖像編碼器使接收端選擇不同的分辨率顯示圖像，每個(組)接收數據用于改善當前恢復圖像的質量，即正確接收的比特數越多，恢復圖像質量越好。當圖像達到輸出設備所用的分辨率時，譯碼器即可停止解壓縮。這種特性在因特網瀏覽和新一代無線多媒體通信中有著廣泛的應用前景。
等級樹中的集分割(SPIHT)編碼器是當前廣泛采用的一種漸進編碼器[1]，它是為最佳漸進圖像傳輸和壓縮設計的，其重要特點是在圖像解碼的任意時刻，所顯示的圖像質量都是當時解碼器輸入位數所能獲得的最佳者。但是在噪聲信道中，SPIHT的嵌入式特性會給比特流的傳輸帶來災難性的后果，若接收端接收到一個錯誤比特，則其后傳輸的所有比特對圖像恢復都是不可用的。為避免這種錯誤出現在譯碼端，并在信道總碼率限制下，盡可能多的接收正確的信源編碼數據，通常將壓縮輸出數據分組傳輸，當檢測到某組數據發生錯誤時停止譯碼，采用碼率兼容的刪除卷積(RCPC)碼對各分組數據提供最有效的保護[2]。Turbo碼的出現為編碼理論和技術的發展開辟了道路，人們在此基礎上發展了碼率兼容刪除Turbo碼-RCPT碼并將其應用于漸進圖像傳輸[3]，實現了高信道碼率下圖像數據可靠通信。本文將討論一種基于RCPT碼的漸進圖像傳輸方法。
1 RCPT碼
RCPT碼由基本的Turbo碼經過刪除之后得到。本文Turbo碼采用并行級聯卷積碼PCCC(ParallelConcatenated Convolutional Code)方案，將其輸出按不同的方式進行刪除，即可得到不同碼率的RCPT碼。
選取碼率為1/3的Turbo碼，它由兩個碼率1/2的遞歸系統卷積(RSC)編碼器和一個Turbo內交織器級聯而成。對于每一個輸入比特，有三個輸出比特X、Y及Y′形成，Y和Y′為兩個RSC編碼器輸出的校驗比特。將輸出比特以一定的刪除方式和刪除周期p進行刪除，獲得所需的RCPT碼。對于碼率的編碼器，刪除方式可以用n×p階矩陣表示，稱為刪除矩陣。若選取刪除周期p為8，刪除矩陣為：。對于每個輸入產生的3個輸出比特，按照周期規律，在對應的矩陣列的位置上，如果矩陣數據為零，則將該數據從輸出碼流中刪除；如果數據為1，則保留相應的編碼數據。譯碼端以相應的規律在對應的位置上補零后譯碼。由該刪除矩陣可知，8 bit輸入數據經過碼率1/3的Turbo碼編碼器產生24 bit輸出碼，刪除器刪除其中8 bit數據，最終生成為碼率為1/2的RCPT碼。根據刪除矩陣中零的個數不同，可以產生碼率不同的RCPT碼。低碼率的刪除矩陣中增加0的數量即產生高碼率的編碼，當高碼率的編碼不能滿足系統要求時，只要適當傳送一些附加位置的數據即可獲得較低碼率的編碼，保證了碼率的兼容性。相同碼率條件下，可以根據一定的規則選擇最佳的矩陣形式(即零的位置)，使RCPT碼的糾錯性能最優Xn/1]00001111;00010111;11111111[[3]。
2 基于RCPT碼的圖像編碼傳輸結構
編碼系統采用SPIHT編碼器、循環冗余校驗(CRC)和RCPT碼串聯的編碼結構，它與文獻[2]采用RCPC碼的編碼結構類似。SPIHT輸出比特流被分割為數據組，各組數據采用不同碼率的信道碼保護。每組信源編碼數據長度由信道碼率決定，經信道編碼后輸出為長度固定的數據組，這種固定信道輸出長度的分組方法符合實際信道和傳輸協議的要求[4]，編碼碼組在二進制對稱信道(BSC)上傳輸，系統結構如圖1所示。如果一個碼組被正確譯出，即循環冗余校驗檢測沒有錯誤，則考慮下一個碼組，否則停止譯碼，信源譯碼器根據已正確譯碼的碼組重建圖像(假定循環冗余校驗能檢測所有的傳輸錯誤)。

采用遺傳算法的碼率選擇
最優碼率選擇是在總的碼率限制下，即在碼流組數的限制下，選擇最優的碼率集。當小時，可以采用遍歷搜索的方法得到，但當分組數較大時，遍歷搜索往往很難實現，本文采用遺傳算法搜索N)?,,?,?(?21NKrrrkk???=RNR?
R?[5]。遺傳算法是一種基于群體進化的全局優化算法，主要選擇三個算子：選擇、交叉和變異，使得整個進化階段維持群體的多樣性，增強了全局搜索的能力。根據RCPT碼的誤碼率、圖像的失真率函數以及系統端對端失真期望構造遺傳算法的相關參數。