编码技术论文范文
时间：2023-03-20 16:27:58
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网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系，中间结点一旦具备编码条件，那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后，后续结点可以进行编码，也可以不进行编码，如果有需要还要进行编码的话，这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码，然后传输，经过不断的反复编码传输，最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后，就可以得到最初结点所发出的基本信息了。
1.2网络编码的构造方法
在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看，学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨，比如说采用的编码系数选择方式，分组编码操作方式等方面，其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式，其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作，不然编码的工程就会变为非线性网络编码。我们根据编码系数的选择方式，把网络编码构造的方法分为两种，一种是确定性网络编码，另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处，但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的，而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的，因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位，这也是随机网络编码构造方法的特点。我们根据编码在网络系统中的具体实现过程，将网络编码分为了两种编码形式，一种是集中式网络编码，另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑，根据全局网络的情况来分配相应的编码系数，这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作，而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。
1.3网络编码应用网络数据传送的研究
网络编码是一种编码和路由信息交换的技术，在传统道德路由方法基础上，通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合，以达到增加单次传输信息量的作用，从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术，网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率，而随着网络研究的不断深入，使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势，比如说提高网络带宽的利用率，从总体而言，对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量，进一步的减少了数据分组的传输量，也在一定程度上降低了数据传送的功耗，由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。
1.4基于网络编码的数据传送技术研究趋势
随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入，出现了很多新的理论，但是网络编码所面临的问题也随之增多，尤其是网络编码的网络数据传送技术问题，虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。
1）网络编码复杂度得到降低。
现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销，这也是作为网络编码性能评价的内容之一，还有就是在网络编码实用化的过程当中，逐渐控制网络编码的复杂程度，减少网络编码需要的额外的计算量，从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。
2）数据传送可靠性研究。
保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性，现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的，这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中，分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。
2基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案
1）在对网络编码的网络协议结构研究当中
其出发点主要向三个方面集中：一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数，其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能；二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型，以便求解出线性规划模型的最有设定；三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。
2）在对网络编码时延约束控制的研究当中
针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作，使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体，基于此种情况，我们在网络编码的实际应用当中，提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型，这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制；与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制，以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。
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1.1网络协议结构当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面，特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合，是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层，例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别，所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议，将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题，例如，它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题，同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴，使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合，提高网络通信性能。
1.2数据传送模型网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理，这主要是通过对编码策略的设计来实现，而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式，它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容，并且要求其算法复杂程度低，易于实施应用。码构造算法主要有三种：代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合，这种编码运算较简单，所以得到了普遍应用。
1.3路由协议基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能，它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础，而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题，可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面：独立路由协议和编码感知的路由协议，它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码，也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。
1.4数据传输性能保障机制实际应用中，网络环境复杂多变，数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况，例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境，研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略，尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以，基于网络编码的数据通信中，利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案，比如建立数据延迟时间的模型，从模型中找出延迟的解决方案；利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据，从而减小数据在编码器中的传输时间。
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1.前言
图像压缩是数字图像压缩的简称，图像压缩又称为图像压缩编码或图像编码。在数字图像的存储、处理和传送过程中，采用高效的图像压缩技术可以节省传输资源、降低传输时间、提高传输效率。科技论文。图像压缩要解决的问题是尽量减少表示数字图像时需要的数据量[1]。科技论文。论文参考。
目前应用较为广泛的图像压缩方法有统计编码、预测编码、变换编码、分形图像压缩编码、利用神经网络的图像编码等。近年来，奇异值分解方法在图像压缩编码上的应用得到了重视[2-3]。本文在介绍奇异值分解原理的基础上，以512×512的Lena图像为例，给出了算法的Matlab程序，并对算法进行了评价。
2.奇异值分解的图像压缩原理
矩阵A的奇异值定义如下[4]：设（r>0），且AHA的特征值为
（1）
则称（i=1，2，…，n）为A的奇异值。
设Σ=diag(σ1，σ2，…，σr)，由式（1）可知，σi（i=1，2，…，r）为A的非零奇异值。科技论文。U为m阶酉矩阵，V为n阶酉矩阵，若满足
（2）
则称式（2）为A的奇异值分解[4]。若U写成U =[u1，u2，…，um]的形式，V写成V=[v1，v2，…，vn]的形式，则式（2）可写成如下形式：
（3）
由于大的奇异值对图像的贡献大，小的奇异值对图像的贡献小，所以可以从r个奇异值生成矩阵中选取前k个（k<r）近似表示图像A，即取：
（4）
近似表示图像A。
存储图像A需要mn个数值，存储图像Ak需（m+n+1）k个数值，若取
（5）
则可达到压缩图像的目的，比率
（6）
称为压缩率。论文参考。论文参考。
3.奇异值分解图像压缩的Matlab实现
Lena的图像矩阵共有512个非零奇异值，其奇异值特征曲线如图1所示，随着i的增加，σi迅速减小。σ1=64519，当i≥36时，σi＜1000。
图1 图像Lena的奇异值特征曲线（512×512）
采用奇异值分解对该图像进行压缩，Matlab代码如下：
infile='Lena.bmp';
outfile='Lena2.bmp';
k=40;
A=imread(infile);
A=double(A);
[u,s,v] = svds(A,k);
im = uint8(u * s* v');
imwrite(im,outfile);
figure;imshow(im);
原始图像的文件名为Lena.bmp，将压缩后的图像命名为Lena2.bmp，程序的第6行计算矩阵A的最大k个奇异值与相关的奇异向量，得到u=[u1，u2，…，uk]，s=diag(σ1，σ2，…，σk)，v=[v1，v2，…，vk]。在使用svds函数时，需要先将A的数据类型转换为double型（程序第5行），这里k取40（程序第3行）。程序第7行对应公式（4），变量im存放压缩后的图像A40，程序第8行将A40保存为文件Lena2.bmp.
4.结果与讨论
在公式（4）中，k的取值不同时，矩阵Ak表示的图像效果有所不同，如图2所示（a）为原始图像，（b）、（c）、（d）、（e）、（f）分别为A40、A80、A120、A160、A200所表示的图像。从图（2）可知，k的取值越大，压缩后的图像效果越好，但同时压缩率越小。对图像Lena而言，k取80时，压缩后的图像A80已非常接近原图像。
（a）（b）（c）
（d）（e）（f）
图2 k取值不同时图像Lena基于奇异值分解压缩的效果
不同的k值下，Lena图像的压缩率和峰值信噪比（dB）如表1所示：
表1 不同k值时Lena图像的压缩率和峰值信噪比（dB）
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一、引言
在移动通信系统中，可以通过高阶信号调制技术和多输入多输出（MIMO）技术来提高系统的频谱效率，但是，在一个噪声信道环境下，传输数据速率的提高会带来误码率的提升。为了提高频谱效率，长期演进（LTE）移动通信系统中采用了链路自适应技术，根据信道条件的变化，系统动态地采用不同的调制和编码、MIMO传输模式[1]、预编码和发射功率等技术，以期在保证信号质量的情况下取得最大的传输效率。
LTE移动通信系统采用了正交频分多址（OFDMA）、多输入多输出（MIMO）[2]等关键技术，以此来克服多径信道的频率选择性衰落和提高系统的传输速度。本文对LTE移动通信系统中预编码算法进行了研究，并根据信道条件的变化，对链路自适应调制与编码技术下的预编码算法进行了性能仿真，分析了不同调制与编码下系统的传输速率与误码率的曲线变化。
二、基于信道矩阵奇异值分解的预编码算法
多输入多输出（MIMO）技术将连续的信号比特流拆分成多个信号子流，再将各信号子流通过不同的天线发射出去，传输各信号子流的多个发射天线与接收天线构成了空间信道矩阵。在空间信道矩阵构成的各子信道不相互独立的情况下，各子信道将相互干扰，从而影响信号接收质量。在LTE系统中，预编码技术被看作是解决空间各子信道相互干扰最有效的方法[3]。最优的预编码矩阵是基于信道矩阵奇异值分解的矩阵。
首先假设在一个子帧持续时间内，信道矩阵H不变，假设系统有NT根发射天线，MR根接收天线，发射符号分为L层，每个层有T个符号，第i层由符号[xi，1，xi，2，...，xi，T]组成。对信道矩阵H进行奇异值分解：
式中，n为高斯白噪声。在实际的应用中，由于反馈资源的限制，系统首先须在预先给定好的码本里选择一个码本作为预编码矩阵，也就是利用某种准则得到码本索引。
三、预编码矩阵下的MIMO接收机算法
LTE系统中的预编码矩阵指示（PMI）反馈都是基于协议配置码本，主要有两种准则：一种是基于系统容量最大化，另一种是基于最小误码率（BER）[4]。本论文采用基于最小误码率的MMSE准则，减小发射信号和接收信号之间的误差信号功率值，并以此自适应选择不同的调制方式和编码，以便保证系统取得最大的传输容量。假设均衡后的信号为X？，最初的发射信号为X，假定最优均衡器变换系数为G，MIMO信道矩阵为H，那么误差信号可以表示为：
四、自适应调制与编码技术下的预编码算法仿真实验
为了对算法性能作对比，在预编码算法基础上，自适应调制方式分别在QPSK、16QAM、64QAM三种方式进行选择，接收端用MMSE准则的均衡器，将发射信号功率值与均衡后的误差信号功率值的比值作为自适应调节参数，选择相应的调制方式与编码率，当误差信号功率值较大时，此时误码率较大，选择低阶调制方式，以保证信号传输质量，当误差信号功率值较小时，选择高阶调制方式，以提高信号的传输速率，以期在满足信号质量要求的情况下达到最高的传输效率。
仿真实验在多输入多输出MIMO的情况下展开，信号经过衰落噪声信道，信噪比SNR取值在0dB到21dB之间，信噪比与误比特率和数据传输速率仿真结果分如图1、2所示。
从图1可以看出，随着SNR的值增大，误比特变小，采用固定调制的阶数越高，误码率越大。在信噪比的值为0dB到12dB之间时，固定64QAM、16QAM高阶调制的误码率都较高，但是，在自适应调制和编码方式下，误码率却随着信噪比变大很快变低，因为链路根据误差信号功率情况自适应地选择了恰当的调制方式和编码率。从图2可以看出，在其他参数不变的情况下，采用固定调制方式和编码率时，数据的传输速率是一个定值，调制阶数越高，数据传输速率越大。但在自适应调制和编码方式下，链路根据信噪比情况，灵活改变了数据传输速率，信噪比的值越小，误比特率就变高，此时数据传输速率减小，信噪比的值越高，误比特率就变小，此时数据传输速率增大，在满足信号质量要求的情况下达到了非常高的传输效率。
五、结论
论文对链路自适应调制与编码技术下的预编码算法进行了研究，在LTE系统中，预编码技术被看作是解决空间各子信道相互干扰最有效的方法。论文采用基于信道矩阵奇异值分解的方法得到最优的预编码矩阵，信号经过噪声信道后，在接收端，采用基于最小误码率的MIMO接收机算法，减小发射信号和接收信号之间的误差信号功率值，以此自适应选择不同的调制方式和编码，以便保证系统取得最大的传输容量。通过仿真验证，在预编码算法基础上，采用自适应的调制和编码方式能根据信噪比大小变化，灵活改变数据传输速率，在满足信号质量要求的情况下达到了非常高的传输效率。
参 考 文 献
[1] V Stankovic， M Haardt， Generalized Design of Multi-User MIMO Precoding Matrices [J].Wireless Communications， IEEE Transactions， 2008， 7（3）：953-961.
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(一)摘要：须客观地反映文章的重要内容，篇幅一般不超过200字。
(二)关键词：是反映文章最主要内容的术语词，每篇文章选3-8组为宜。
(三)作者简介：包括姓名(出生年)、性别、民族、籍贯、职称、研究方向、工作单位、地址、邮编、电话及电子信箱。
(四)文章题目、作者单位、摘要及关键词均应译出英文，著者姓名标出汉语拼音。
(五)参考文献：指著者引文(正式出版物)所注的出处，文中用方括号按先后顺序标出，且置于行文的右上角，文献说明一律放在文末，即采用顺序编码制。外文参考文献按照国际通行的著录格式标注。其格式如下：
1.著作：[序号]主要责任者.文献题名[M].出版地：出版社，出版年.起止页码(任选).
[1]孙汉超.体育管理学教程[M].北京：人民体育出版社，1996.178-180.
2.译著：[序号]国名或地区(用圆括号)主要责任者.文献题名[M].译者.出版地：出版社，出版年.起止页码(任选).
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6.报纸文章：[序号]主要责任者.文献题名[N].报纸名，出版日期(版次).
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7.电子文献：[序号]主要责任者.电子文献题名[EB/OL].文献出处或可获得地址，发表或更新日期/引用日期(任选).
[1]华栏，包建.心理养生——21世纪健康主题[EB/OL].http：//dzjk.com.2004-03-20.
参考文献类型标识参考文献类型专著论文集报纸文章期刊文章学位论
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标题(居中，小二黑体)
作者姓名1，作者姓名2，作者姓名3(小四号宋)
作者单位，(邮政编码)(五号仿宋)
作者单位，(邮政编码)(五号仿宋)
作者单位，(邮政编码)(五号仿宋)
E-mail(小五，TimesNewRoman)
摘要：本文给出了一种„(五号，楷体)页边距：左右各：3.17cm，上下各：3.5cm；页眉：2.8cm，页脚3.0cm。关键词：(3-5个)
1.引言(四号，宋体，加粗)
近年来。。。(正文五号宋体，段首空两汉字字符，1.25倍行距)页边距：左右各：3.17cm，上下各：3.5cm；页眉：2.8cm，页脚：3.0cm。
2.系统介绍(同上)
2.1一级子标题(小四号，宋体，加粗)2.1.1二级子标题(五号，宋体，加粗)3.。。。。。。4.。。。。。。5.结论(同上)
本文给出了。。。
参考文献(五号，黑体)
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传统的规则LDPC码的编码主要可以分为四步，分别如下。其框图如图1所示，编码步骤如下：（1）明确规则LDPC码的H矩阵的列重和行重。（2）构造LDPC码的H矩阵。（3）将校验矩阵H转换成系统形式。（4）根据线性分组码系统形式的校验矩阵与生成矩阵之间的关系得到相应的生成矩阵G，编码生成的码字为C=uG。
1.2LDPC码的译码算法
LDPC码有很多种译码方式，常见的译码方式主要有：加权比特翻转译码、比特翻转译码、大数逻辑译码、后验概率译码以及和积算法译码等。本论文简要介绍和积算法。所谓和积算法，就是一种迭代译码算法，它的传播是基于置信度的。下一次迭代的输入，是上一次译码结束时可靠度量度的计算结果。直到达到了某个特定的条件后，译码的迭代过程才会停止，进而系统会作出硬判决。
2我国的LDPC码在将来地空通信中的应用
地空通信具有许多特点，比如信号的能量衰减比较严重，信息的传输延时比较大等等。因此必须采取特殊的方法，才能够保证信息传输时的可靠性。地空通信信道对于信道编码是一种理想的信道。（1）地空通信信道和无记忆的高斯信道很相似，都是Shannon编码理论的信道模型。（2）地空通信信道可以使用很低的频带利用率的编码和二进制调制方案，因为地空通信信道具有很丰富的带宽。（3）由于地空通信中传输距离非常远，信号的能量衰减比较多，所以采用的都是低码速率通信。以前地空通信使用的都是Turbo码。Turbo码具有很多优点，比如误码性能很好，但是仍然存在着误码平台。相对于Turbo码，LDPC码更适合作为地空通信的信道编码，这是因为LDPC码具有很低的译码复杂度、更低的误码平台以及更大的吞吐量。要想设计出更加适合于地空通信的LDPC码，还需要考虑到功耗效率、编码器和译码器的结构以及复杂度等等。作为一种重要的信道编码，LDPC码必将会在地空通信中发挥重要的作用。
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主要栏目
专论、综述、研究论文、研究简报、前言动态、信息交流。
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2．文稿内容。来稿须包括：中文题目，作者姓名，单位、地址、邮政编码，摘要、关键词；英文题目，作者英文姓名，单位、地址、邮政编码，英文摘要Abstract、关键词Keywords；正文部分；致谢；参考文献。正文部分区分综述专论、研究论文和简报，对内容和格式要求有所差别。综述专论须包括：引言、展开论述部分、结论及展望。研究论文和简报须包括：引言、材料与方法、结果与分析、讨论四部分。文章篇幅，综述专论和研究论文通常不超过5个页码，约8000字；研究简报不超过3个页码，约5000字。
2．1标题。文章标题务求简明扼要，以反映论文主题，一般不超过20字，避免使用副标题，避免在标题中出现缩略语、字符、代号和公式等。英文标题与中文相吻合，除连词、介词及冠词外，词的首字母大写。正文中各级标题应精炼明确，以不超过15字为宜。用阿拉伯数字连续编号，可用至3级标题，不同级别的数字之间用实心圆点“.”相隔，最末数字不加标点，如：“2”“2.1”“2.1.1”，以此类推，一律左顶格，后空一字距写标题。正文引言部分不立标题，不加编号。
2．2作者与单位。文章作者的署名人数及顺序由作者自定，但要求文稿无知识产权争议问题，所有署名作者对文稿署名认可。多位作者的署名之间用逗号隔开，并分别注明所有作者的单位、城市和邮政编码。
2．3摘要与关键词。正文前须有200～300字摘要，包括目的、方法、结果和结论，能够简明确切地反映论文的主要信息，并重点提示出论文的创新之处。英文摘要应与中文摘要一致。在中、英文摘要下方分别列出中、英文一致的关键词3～8个。
2．4脚注。来稿首页注脚处注明论文资助的基金项目和作者简介（第一作者或/和通讯作者）。基金项目包括课题来源、名称及基金代号；作者简介包括姓名、出生年份、性别、籍贯、民族(汉族可略)、职称、学位、所从事专业方向及联系方式（包括电话、E-mail）。
2．5图与表。文中图与表一般不超过3~5个，且精炼、完整；图表的题、项、注等要求英汉双解；表格一律采用三线表。在文字中概括归纳图表内容时，避免逐项重述数据及图表的重复使用。图表的标题、内容及注解一律用中英文对照标示。请作者同时提供图片的原始文件，以保证图片的清晰。
2．6参考文献。参考文献只列入近期的、主要的、已公开出版的引用文献；按在论文中出现的顺序挂角于文末；内容、书写顺序应规范；一般不超过30个。参考文献的著作者少于3人时全部列出，超过3人时，只列前3人，后加“等”字（英文为“etal.”）。主要文献的书写格式如下：
书：[序号]著者.书名.版次（第1版不标注），出版地：出版者，出版年.起-止页码
期刊：[序号]著者.文章名.期刊名（英文刊名可缩略），出版年，卷（期）：起-止页码
会议录、论文集等：[序号]著者.文章名.见（In）：编者名.文集名.会议名，会址，开会年，出版地：出版者，出版年.起-止页码
专利：[序号]专利持有者.专利名称.专利国别,专利号
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中图分类号：TN915-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)19-0011-04
Research on Construction Algorithm of Network Coding
CHEN Hai-yong1, ZHU Shi-bing2, LI Chang-qing3
(1.Department of Postgraduate, Institute of Command & Technology of Equipment, Beijing 101416, China;
2. Department of Training, Institute of Command & Technology of Equipment, Beijing 101416, China;
3.Department of The Informational Equipment, Institute of Command & Technology of Equipment, Beijing 101416, China)
Abstract： Network coding is an important breakthrough of the information transmission technology in communication network, whose main idea is using the intelligentized function of router and encoding the transmit information by the intermediate node of network to improve the efficiency of network transmission. An example about "papilionaceous net" is proposed to analyze the basic theory of network coding, the basic construction algorithm, advantages and shortages of network coding are summarized, and the further development direction of this algorithm is discussed.
Keywords： network coding; construction algorithm; multinomial time algorithm; random network coding
收稿日期：2011-04-11
0 引 言
在传统的通信网络及信息传输过程中，中间节点都只是完成简单的存储转发功能。2000年，R Ahlswede等人在IEEE Transactions on Information Theory上发表了论文《Network Information Flow》，第一次提出了“网络编码”这一概念，论文证明了在单信源组播网络中，使用网络编码可以达到信息传输的最大流界，并通过蝴蝶网络的例子说明传统路由无法实现最高的传输效率［1］。这篇文章是网络编码理论发展的开端。
网络编码是一种基于网络层的编码技术，核心思想就是尽量利用路由器的智能化功能，将传统的路由器中对数据包先接收再转发的处理模式提升到允许对接收到的数据包进行组合、编码等一系列的智能化处理，然后再转发出去［2］。
1 网络编码的基本原理
在研究网络编码的过程中，为了能够给大家一个直观的印象，能够更深入地了解网络编码的概念，下面将通过著名的“蝶形网络”进行分析。假定有一个(如图1所示)通信网络，它拥有单个信源和2个接收节点，假设每条链路都无时延和无差错，且信道容量为1，即单位时间内可以传输一个单位信息量(例如1 b)。图中，S是信源节点；Y和Z是信宿节点；T,U,W,X是中间节点。源节点S要同时向两个信宿节点Y和Z发送组播信息。根据图论的“最大流最小割”定理，该多播的最大理论传输容量为2，即理论上信宿Y和Z能够同时收到信源S发出的2个单位的信息，也就是说能同时收到b1和b2。
图1 “单信源二信宿”蝴蝶网络如果是传统的信息传输方式，如图1(a)所示，链路STTY和STTWWXXZ传送b1，链路SUUZ，和SUUWWXXY传送b2，信道容量为1的要求约束了链路WX，使得链路WX无法同时传输b1和b2。b1和b2传输到节点W时，若WX传输b1，则b2需要等待b1传输完毕才能传输，所以在单位时间内，信宿Y获得两个b1，信宿Z获得b1和b2，该方式不能够实现最大传输容量。如果应用网络编码的思想，则如图1(b)所示，令节点W为编码节点，b1和b2传输到节点W时，W对接收到的b1和b2进行编码，压缩传输信息流，从而，使得链路STTY和SUUZ分别给信宿Y和Z传输b1和b2，链路WXXY和WXXZ给信宿Y和Z传输b1b2，Y收到b1和b1b2后，通过译码操作b1(b1b2)就能解出b2，因此，信宿Y同时收到了b1和b2。同理，信宿Z也同时收到b1(通过译码操作b2(b1b2))和b2，由此，基于网络编码思想的传输方式能够实现理论上的最大传输容量。
在无环有向网络中，只要存在链路瓶颈，就可以利用网络编码来提高其信息传输吞吐量。因此，在利用网络编码思想时，应该寻找链路瓶颈，选择适宜的网络编码节点，应用相关的网络编码构造算法，从而实现理论上网络组播的最大传输容量。
2 网络编码构造算法
为了便于理解，在介绍网络编码构造算法之前，先给出以下两个定义：
定义1：全局编码向量
如图2所示，设X=［x1,x2…,xn］为信源S输出的n维信息流向量;Zj为第j条链路上传输的信息流向量;Zj为第j条链路上传输信息流中关于信源输出信息流向量的系数，则Zj=ξjXT，则ξTj称为第j条链路的全局编码向量。
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近年来，各地蔬菜科研、推广单位承担完成了大量科研项目，成功选育出大批蔬菜新品种，提出了系列实用栽培模式和栽培技术。为了促进发展、扩大交流，特向社会各界征集稿件，欢迎国内外蔬菜科研领域的基础研究和应用研究的论文投稿。
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2.文稿应具科学性、逻辑性，并有理论和实践意义。来稿文字务求准确、精练、通顺、重点突出；公式或代号要分清上、下角
标，计量单位采用国际计量标准。表格、图形清晰明了。
3.来稿请写清标题、作者姓名、作者单位(全称)、作者简介、联系方式(含电话、电子邮箱、通信地址与邮政编码)，第一作者身
份证号码(发放稿费需要)。
4.稿件写作要求如下：
文章题目一般不超过20字。署名作者应为对论文主题研究及撰写做出主要贡献，能够负责答辩的人员。作者单位应标注艾持完成研究工作并对研究内容承担责任的单位，同时写明其所在省市(县)名称和邮政编码；作者姓名右上角和单位名称前应用数字角码标明相互对应关系。
“摘要”应概述研究的目的、材料、方法、结果和主要结论。“关键词”应选用能反映文章特征内容，较为通用的规范性州汇。
内文的格式，请参照本刊近期发表的文章。前言应概述研究背景和本研究的目的。“材料与方法”应写明试验材料、时问、地点、重复次数、取样数量、方法。“结果与分析”应简明扼要，层次分明，试验数据须进行必要的统计分析。“讨论”应结合前人的工作着重论述本文的创新点，避免太远的推论。
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参考文献的著录格式，采用顺序编码制，即应按文中引用的先后顺序编号，并在文后按同一顺序依次列出。常用参考文献格式如下：
期刊：[序号]作者。篇名[J].期刊名，年份，卷(期)：起止页。
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学位论文：[序号]作者。篇名[D].保存地点：保存单位，年份。
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近年来，各地蔬菜科研、推广单位承担完成了大量科研项目，成功选育出大批蔬菜新品种，提出了系列实用栽培模式和栽培技术。为了促进发展、扩大交流，特向社会各界征集稿件，欢迎国内外蔬菜科研领域的基础研究和应用研究的论文投稿。
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“摘要”应概述研究的目的、材料、方法、结果和主要结论。“关键词”应选用能反映文章特征内容，较为通用的规范性词汇。
内文的格式，请参照本刊近期发表的文章。前言应概述研究背景和本研究的目的。“材料与方法”应写明试验材料、时间、地点、重复次数、取样数量、方法。“结果与分析”应简明扼要，层次分明，试验数据须进行必要的统计分析。“讨论”应结合前人的工作着重论述本文的创新点，避免太远的推论。
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1 二维码水印加密背景及目前加密解密现状
1.1 QR二维码的应用背景
随着中国3G技术的普及，以及手机本身性能的提高，二维码作为一种全新的信息存储、传递和识别技术迅速地融入到了社会生活当中，其保密和安全问题也越来越有研究价值，2012年铁道部出现了用户隐私资料信息被二维码泄密的问题，病毒也开始通过二维码传播。目前国内针对二维码数字加密的技术的论述并不多，在当前期刊网上有关二维码讨论的258篇论文也主要集中于二维码自身的编码解码规则，只有16篇是讨论二维码数字手段加密的。其中加密采取的主要手段是通过复杂昂贵的隐形印刷技术。而讨论数字加密的只是对一般图像都通用的结合水印加密，未能很好的结合QR二维码自身的编码规则，所能负载的加密信息量也极少[3]。
1.2 国内外二维码加密研究现状
目前，国内外关于二维码信息隐藏技术的文献不是很多，研究对象主要是四一七条码（Portable Data File417，PDF417码）和QR码。在国内，针对PDF417码的研究较多且以空域水印为主，在国外，以研究QR码居多，以频域水印为主。牛夏牧[7]等利用变形技术对PDF417码中的各组成单元宽度加以适量的变动，采用误差累积的方式实现隐藏信息的嵌入和提取。陈峥等[3]针对PDF417码，提出了基于边界移位的隐藏信息嵌入算法。赵博等[4]提出一种基于结构微调法的水印算法，对PDF417码的组成条空进行适量的微调，将信息隐藏进二维码中。晁玉海等[5]提出一种对隐藏信息进行扩频和映射处理，根据PDF417码自身结构特点，通过微调条码中的条和空将信息隐藏的方法。Ming Sun等[6]提出两种基于离散小波变换（Discrete Wavelet Transform，DWT）变换的QR码数字水印，分别可以嵌入随机序列和图片。Jau-Ji Shen等[7]针对PDF417码提出一种称作关联水印的盲水印算法，该算法可以提高水印的嵌入容量并可将PDF417码用于数据认证。
⑴二维码图和传统防伪制作技术（主要是印刷）相结合，避免码图被直接影印、拍照，比如采用隐形印刷等等；
⑵掌握二维码编码技术，对二维码码图本身做特殊处理（如加密、复合、变形等），这种方法的目的有二，一是可以让别人的识读软件无法识别码图，二是可以在这些码图中编入特别信息，以作防伪校验之用。
简而言之，一个采用特殊印刷技术，一个采用特殊编码，从而提高技术门槛也就提高了造假的成本与难度。本文研究算法基于第二种方式，对二维码码图进行特殊处理，达到嵌入 信息进行防伪校验目的。
2 适用于QR的数字水印算法
2.1 水印的嵌入算法
2.1.1 水印嵌入位置及表示方案
链码和QR二维码水印信息的位置选择和像素值改变方案，根据链码、改进的LSB算法和二维码的基本理论，本文结合处如下表示方案。QR码图像是由N*N个深色或者浅色的模块图形组成，实验中是黑色和白色模块。考虑水印需要的隐蔽性，我们选取黑色的正方形作为水印嵌入单元。假设QR码的一个模块图形的大小为M*M，其中M为模块的长度（高度），单位是像素。条码矩阵的大小为N*N。每个正方形基元占用的像素点为M/N。
如图2.1所示：跟四链码的结合方式为将正方形基元平分成四等份，每一块的大小为M/2N，选择其中的一块，按统一水印规则改变整个选中块的像素值，嵌入水印信息，按照链码方向的规则给四个方向的小矩阵编码为0，1，2，3，四幅图中的红色区域分别对应着0，1，2，3。这样每个黑色QR码的正方形基元便可以承载一位四进制的数。当图像格式为RGB三色图时，结合第一章所介绍的改进的LSB编码规则，每一块像素值按规则改变后又可表示为00，01，10，11的四进制，跟位置的编码规则相结合，每个正方形模块就可以表示一位十六进制的数，也就是4bit的信息。
2.1.2 水.印嵌入流程
如图2.2 水印算法的整体嵌入步骤：
第一步：根据基本信息编码出未加密的二维码举证，自左向右，自上而下，统计N*N黑色和白色模块的QR二维码可用来嵌入水印的黑色模块的个数，记为C，并记录下各个可用的黑色模块在二维码的二维矩阵中的位置。
第二步：依据伪指纹特征随机密钥生成技术，随机生成三个指纹特征数据记为T1、T2、T3，并将T1、T2、T3转码成和水印嵌入方式所采用的编码进制（八进制、十六进制等）相同的编码进制，统计出T1，T2，T3所需要的占用编码位数记为n1，n2，n3。
第三步：如果n1+n2+n3>c，则说明水印嵌入位置不足以嵌入所有的指纹特征数据，当嵌入位置不足时采用基于模拟退火算法竞争机制，解决各个特征信息之间采样数竞争问题，模拟退火的优势能保证了嵌入位置的随机性，和各个特征信息的均衡性。
第四步：依照模拟退火算法竞争机制产生的二维指纹矩阵加密位置对应表，对QR二维码图形进行加密。
2.2 水印的提取算法
如图2.3：首先，从加密的二维码图片中解码出二维码的基本信息。
将加密后的二维码图片记为map1和未水印加密的二维图片记为map2，导入解码程序中。
第二步：将相应的两幅图像做减法代数运算，提取图像中目标区域，给定阈值大小为水印差值的一半，将低于阈值的像素点看作相同像素点，差值取绝对值选取为了实现精确定位，因为两幅图像编码格式一致，除了不通目标区域以外，其他区域完全相同，包括图像大小等。
第三部：使用数学形态学方法，实现断线的连接，主要目的是保持目标区域边缘连续，为孤立点的去除做准备。第三步：使用改进中值滤波去除图像中孤立异常点，如果除了目标区域以外，其他区域完全相同，那么基本不需要去处异常点，在做加入噪声干扰实验时去除边缘毛边是一个需要除了的问题。
第四步：采用曲线全向跟踪技术，寻找目标区域的边缘轮廓，探查到所有目标区域边缘。
第五步：将图像按照二维码自身的编码规则分成N*N块，根据上图中提取去的各个嵌入水印的矩形区域的位置，并将区域大小经过阈值判断，去掉干扰点，定位出各个区域对应得编码值，返回二维矩阵各个嵌入水印值位置对应得值。和加密时候保存的加密二维矩阵值进行对比，进行水印验证。
3 实验
含有水印的QR码的识别和提取实验
算法稳定性实验，流程如下：
（1）产生一段随机长度和随机内容的文本T1。
（2）将文本T1编码为QR码图形Q1。
（3）计算Q1的水印容量大小。
（4）通过通过随机指纹发生器和模拟退火竞争机制产生水印信息W。
（5）向Q1中嵌入水印信息W得到含有水印的QR码图形Q2。
（6）识读Q2得到T2，并与原始编码内容T1对比，记录对比结果。
（7）从含有水印的QR码图形Q2中提取水印信息WR。
（8）比较W和WR，记录对比结果。
（9）重复1000次步骤（1）～（8）的试验，并计算QR码的识别正确率和水印嵌入和提取的正确率。
随机文本T包含英文字母、数字和常用标点符号。重复试验的次数为100次，最后记录实验结果并计算正确率。实验最终得到的数据是QR码的识别正确率为97%，嵌入和提取水印的正确率为95%。该实验表明，水印算法非常稳定，嵌入的水印不会影响到QR码的正确识别，并且水印信息的嵌入和提取不受水印内容和QR码载体图像的影响。
4 结论
提出了一种适用于QR码的鲁棒性和嵌入信息量都适中的水印算法，该算法用链码的方向编码和改进的LSB算法嵌入水印信息，保证水印信息不会改变QR码的图形结构，并确保嵌入的水印信息不会影响到QR码的正确识别。与现有的利用误差特性进行信息隐藏的算法相比，该算法极大程度增强了数字水印的隐蔽性，提高了水印信息的嵌入量。同时算法不会受到QR码的容量限制，并且适合电子保存和打印等多种形式，具有提取水印速度快，抗干扰能力强等优势。并且提出了由多种生物特征提取出的信息组成水印信息的方式，将二维码与用户绑定，实现了人码一体的认证功能。
[参考文献]
[l]何叶.基于二维条码的数字水印技术研究.长沙理工大学硕士学位论文.（2009）.
[2]赵博.二维条码研究.西安电子科技大学硕士学位论文.（2007）.
[3]纪兴中.基于二维条码技术的数字水印系统研究.浙江工业大学硕士学位论文.（2007）.
[4]陈哲，张永林.数字水印技术在二维条码证件防伪中的应用.计算机工程与科学.28（4）.42-44.（2006）.
篇12
壹、前言
由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有TrueColor的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480TrueColor图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。
贰、WAVELET的历史起源
WAVELET源起於JosephFourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J.Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。
1986年，Y.Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj,k(x)，其二进制伸缩与平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（CompactlySupported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。
三、WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍
一、WAVELET的压缩概念
WAVELET架在三个主要的基础理论之上，分别是阶层式边码(pyramidcoding)、滤波器组理论(filterbanktheory)、以及次旁带编码(subbandcoding)，可以说wavelettransform统合了此三项技术。小波转换能将各种交织在一起的不同频率组成的信号，分解成不相同频率的信号，因此能有效的应用於编码、解码、检测边缘、压缩数据，及将非线性问题线性化。良好的分析局部的时间区域与频率区域的信号，弥补傅利叶转换中的缺失，也因此小波转换被誉为数学显微镜。
WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。
WAVELET转换在数位影像转换技术上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探测卫星和哈柏望远镜传输影像回地球，和医学上的光纤影像，早就开始用WAVELET的原理压缩/还原影像资料，而且有压缩率极佳与原影重现的效果。
以往lossless的编码法只着重压缩演算法的表现，将数位化的影像资料一丝不漏的送去压缩，所以还原回来的资料和原始资料分毫无差，但是此种压缩法的压缩率不佳。将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态，控制解码後影像的品质，选择适当的编码法，而且还在撷取图形资料时，先帮资料「减肥。如此才是WAVELET编码法主要的观念。
二、影像压缩过程
原始图形资料色彩模式转换&n
bsp;DCT转换量化器编码器编码结束
三、编码的基本要素有三点
（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。
（二）其转换的系数是可以量化的。
（三）其量化的系数是可以用函数编码的。
四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份
（一）WaveletTransform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。
（二）Filters（滤镜）：这部份包含WaveletTransform，和一些着名的压缩方法。
（三）Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。
（四）EntropyCoding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。
（五）ArithmeticCoder（数学公式）：这是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基础上。
（六）BitAllocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。
肆、WAVELET影像压缩未来的发展趋势
一、在其结构上加强完备性。
二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。
三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。
四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。
六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。
七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。
八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。
九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。
十、增加trelliscoding。
十一、增加零元树。
现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。
伍、影像压缩研究的方向
1.输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。
2.如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。
3.如何控制解码影像的品质。
4.如何选择适当的编码法。
5.人的视觉系统对影像的反应机制。
小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。
陆、在印刷输出的应用
WAVELET影像压缩格式尚未成熟的情况下，作为印刷输出还嫌太早。但是後续发展潜力无穷，尤其在网路出版方面，其利用价值更高，WAVELET的出现就犹如当时的JPEG出现，在影像的领域中掀起一股旋风，但是WAVELET却有JPEG没有的优点，JPEG乃是失真压缩，且解码後复原程度有限，能在网路应用，乃是由於电脑的解析度并不需要太高，就可辨识其图形。而印刷所需的解析度却需一定的程度。WAVELET虽然也是失真压缩，但是解码後却可以还原资料到几乎完整还原，如此的压缩才有存在的价值。
有一点必须要提出的就是，并不是只要资料还原就可以用在印刷上，还需要有解读其档案的RIP，才能用於数位印刷上。等到WAVELET的应用成熟，再发展其适用的RIP，又是一段时间以後的事了。
在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。
图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。
柒、结论
WAVELET的理论并不是相当完备，但是据现有的研究报告显现，到普及应用的阶段，还有一段距离。但小波分析在信号处理、影像处理、量子物理及非线性科学领域上，均有其应用价值。国内已有正式论文研究此一压缩模式。但有许多名词尚未有正式的翻译，各自有各自的翻译，故研究起来倍感辛苦。但相信不久即会有正式的定名出现。这也显示国内的研究速度，远落在外国的後面，国外已成立不少相关的网站，国内仅有少数的相关论文。如此一来国内要使这种压缩模式普及还有的等。正式使用於印刷业更是要相当时间。不过对於网路出版仍是有相当大的契机，国内仍是可以朝这一方面发展的。站在一个使用其成果的角度，印刷业界也许并不需要去了解其高深的数理理论。但是在运用上，为了要使用方便，和预估其发展趋势，影像压缩的基本概念却不能没有。本篇文章单纯的介绍其中的一种影像压缩模式，目的在为了使後进者有一参考的依据，也许在不久的将来此一模式会成为主流，到时才不会手足无措。
参考文献：
1.Geoff&nb
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6.江俊明，民八十六年，小波分析简介，私立淡江大学物理学系硕士论文。
7.曾泓瑜、陈曜州，民八十三年，最新数位讯号处理技术（语音、影像处理实务），全欣资讯图书。
附录：
嵌入式零元树小波转换、阶层式嵌入式零元树小波转换、阶层式影像传送及渐进式影像传送
目前网路最常用的静态影像压缩模式为JPEG格式或是GIF格式等。但是利用这些格式编码完成的影像，其资料量是不变的，其接受端必须完整地接受所有的资料量後才可以显示出编码端所传送的完整影像。这个现象最常发生在利用网路连结WWW网站时，我们常常都是先接收到文字後，其网页上的图形才，慢慢的一小部份一小部份显示出来，有时网路严重塞车，图形只显示一点点後就要再等非常久的时间才再有一点点显示出来，甚至可能断线了，使得使用者完全不知道在接收什麽图案的图形，无形中造成网路资源的浪费。此缺点之改善，可以使用嵌入式零元树小波转换(EZW)来完成。
阶层式影像传送系统的主要功能为允许不同规格之显示装置或解码器可以从同一编码器中获得符合其要求之讯号，如此不需要对於不同的解码器设计不同的编码器配合利用之，进而增加了其应用的范围，及减低了所架设系统的复杂度，也可以节省更多的设备费用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元树小波转换(EZW)技术来设计阶层式影像传送系统时，其编码的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技术所设计的编码器是根据影像的全解析度来加以编码的，这使得拥有不同解析度与码率要求的解码器，无法同时分享由编码器所送出来的位元流。虽然可以利用同时播放(Simulcast)技术来加以克服之，但是该技术对於同一影像以不同解析度独立编码时，将使得共同的低通次频带(LowpassSubband)被重复的编码与传送，而产生了相当高的累赘(Redundancy)。
基於上述情况，有人将嵌入式零元树小波转换(EZW)技术加以修改之，完成了一个新式的阶层式影像传送系统。该技术为阶层式嵌入的零元树小波转换(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，简称LEZW技术。这个技术使我们所设计出来的阶层式影像传送系统，可以在编码传送前预先指定图层数目、每层影像的解析度与码率。
LEZW技术是将EZW技术中的连续近似量化(SAQ)加以延伸应用之，而EZW传统的做法是将SAQ应用於全部的小波转换系数上。然而在LEZW技术中，从基层(BaseLayer)开始SAQ一次仅用於一个图层(Layer)的编码，直到最高阶析度的图层为止。当编码的那一图层码率利用完时，即表示该图层编码完毕可以再往下一图层编码之。为了改善LEZW的效率，在较低图层的SAQ结果应用於较高图层的SAQ过程中，基於这种编码的程序，LEZW演算法则可以在每一图层平均码率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常适合用於设计阶层式影像传送系统。
