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A Quantum-Inspired Multiple Description Coding Framework for Robust Image Transmission
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AI
DOI：10.1109/ojvt.2026.3711773.png)
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摘要
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在动态信道中实现可靠的高保真图像传输仍是现代通信系统中的关键挑战，特别是在噪声干扰显著的车辆环境中。为应对此问题，本文提出了一种新颖的量子多描述编码（Q-MDC）框架，用于增强图像传输的鲁棒性和重建质量。所提方法在像素级别将源图像划分为奇偶分量，生成两个主要描述，随后利用多种信源编码技术（包括JPEG、JPEG2000、HEIF和不压缩格式）将其转换为比特流。这些比特流可选地进行信道编码，并在计算基中编码为量子态。通过控制非（CNOT）操作生成第三个相关描述，嵌入描述间冗余的同时保持各描述的带宽均衡。每个描述通过基于Hadamard的编码器转换为量子叠加态，并传输至独立的噪声信道。在接收端，逆Hadamard操作恢复计算基表示。随后采用包级和量子比特级的确定性恢复机制，利用描述间依赖关系重构受损描述。恢复后的描述经测量、信道解码和信源解码后重建图像。仿真结果表明，所提Q-MDC框架相较于经典MDC和信道编码单流传输方案，显著提升了峰值信噪比（PSNR）、结构相似性指数（SSIM）和通用质量指数（UQI），分别实现了最高4 dB和7 dB的SNR增益。结果突显了所提方法在易出错无线环境中实现鲁棒多媒体传输的有效性。
Keyword:
Image transmission
Multiple Description Coding (MDC)
noise resilience
quantum communication
quantum superposition
期刊
I
IF:
4.8
论文数:
575
被引数:
987
机构
引用论文
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