Predictive and Adaptive Deep Coding for Wireless Image Transmission in Semantic Communication

计算机科学 编码(社会科学) 频道(广播) 图像压缩 无线 前向纠错 计算机工程 图像质量 解码方法 人工智能 实时计算 算法 计算机网络 图像处理 电信 图像(数学) 数学 统计
作者
Wenyu Zhang,Haijun Zhang,Hui Ma,Hua Shao,Ning Wang,Victor C. M. Leung
出处
期刊:IEEE Transactions on Wireless Communications [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:22 (8): 5486-5501 被引量:8
标识
DOI:10.1109/twc.2023.3234408
摘要

Semantic communication is a newly emerged communication paradigm that exploits deep learning (DL) models to realize communication processes like source coding and channel coding. Recent advances have demonstrated that DL-based joint source-channel coding (DeepJSCC) can achieve exciting data compression and noise-resiliency performances for wireless image transmission tasks, especially in environments with low channel signal-to-noises (SNRs). However, existing DeepJSCC-based semantic communication frameworks still cannot achieve adaptive code rates for different channel SNRs and image contents, which reduces its flexibility and bandwidth efficiency. In this paper, we propose a predictive and adaptive deep coding (PADC) framework for realizing flexible code rate optimization with a given target transmission quality requirement. PADC is realized by a variable code length enabled DeepJSCC (DeepJSCC-V) model for realizing flexible code length adjustment, an Oracle Network (OraNet) model for predicting peak-signal-to-noise (PSNR) value for an image transmission task according to its contents, channel signal to noise ratio (SNR) and the compression ratio (CR) value, and a CR optimizer aims at finding the minimal data-level or instance-level CR with a PSNR quality constraint. By using the above three modules, PADC can transmit the image data with minimal CR, which greatly increases bandwidth efficiency. Simulation results demonstrate that the proposed DeepJSCC-V model can achieve similar PSNR performances compared with the state-of-the-art Attention-based DeepJSCC (ADJSCC) model, and the proposed OraNet model is able to predict high-quality PSNR values with an average error lower than 0.5dB. Results also demonstrate that the proposed PADC can use nearly minimal bandwidth consumption for wireless image transmission tasks with different channel SNR and image contents, at the same time guaranteeing the PSNR constraint for each image data.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小黄完成签到 ,获得积分10
1秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
bookgg完成签到 ,获得积分10
3秒前
lena完成签到 ,获得积分10
4秒前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
10秒前
绵羊完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
乾三发布了新的文献求助10
17秒前
清新的剑心完成签到 ,获得积分10
18秒前
王QQ完成签到 ,获得积分10
19秒前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分10
20秒前
BioRick完成签到 ,获得积分10
23秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
carrot完成签到 ,获得积分10
29秒前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
34秒前
田様应助芝芝采纳,获得10
34秒前
laohu完成签到,获得积分10
35秒前
LMY1411完成签到,获得积分10
36秒前
00完成签到 ,获得积分10
38秒前
Wsyyy完成签到 ,获得积分10
38秒前
JACK完成签到,获得积分10
38秒前
蔡从安发布了新的文献求助10
43秒前
经纲完成签到 ,获得积分0
43秒前
坦率的从波完成签到 ,获得积分10
45秒前
luffy完成签到 ,获得积分10
46秒前
嘟嘟52edm完成签到 ,获得积分10
49秒前
tyl完成签到 ,获得积分10
53秒前
乾三完成签到 ,获得积分10
56秒前
onevip完成签到,获得积分10
1分钟前
huisu发布了新的文献求助10
1分钟前
stiger完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
研友_VZG7GZ应助huisu采纳,获得10
1分钟前
豆子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小龙发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
叶剑英与华南分局档案史料 500
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3146916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798171
关于积分的说明 7826798
捐赠科研通 2454724
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306446
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627788
版权声明 601565