面向图像语义通信的多尺度混合特征变换编码方法

Multi-scale hybrid feature transform coding for image semantic communication
王明军1,2,3
杨沁衡1
1. 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710048
2. 西安市无线光通信和网络研究重点实验室, 西安 710048
3. 陕西理工大学 物理与电信工程学院, 陕西 汉中 723001

摘要

图像语义通信依赖深度神经网络实现端到端的语义表示与重建,其网络架构将直接影响系统性能。而现有架构仍存在局限:基于CNN的方案难以建模像素间长程依赖,基于Transformer的方案计算开销较高而难以高效部署,二者混合架构的特征融合判据相对单一,在噪声干扰下易致次优决策。为此,提出面向图像语义通信的多尺度混合特征变换(Multi-scale Hybrid Feature Transform,MHFT),构建兼顾全局语义与局部细节的双路径架构,前者在频域以较低计算开销实现全局建模,后者在空间域强化对图像纹理与边缘的表征。在此基础上,设计分阶段多证据融合策略(Phased Multi-Evidence Fusion,PMEF),基于双路径特征强度、差异与相关性分阶段构造融合证据,自适应分配路径权重,从而强化全局语义与局部纹理的协同建模,并提升在噪声信道条件下的鲁棒性。实验结果表明,在多种信道条件与带宽预算下,该方案相较于主流方案在PSNR和MS-SSIM上实现一致提升,并在计算开销与端到端编解码速度上同样具有优势,体现了其有效性与应用潜力。

基金项目

国家自然科学基金重大研究计划培育项目(92052106)、国家自然科学基金(61771385)、陕西省重点产业链创新团队(2024RS-CXTD-12)、陕西省高等学校创新团队(24JP131)、西安市重点产业链关键核心技术攻关项目(103-433023062)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0521
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第8期

发布历史

[2026-04-22] 优先出版

引用本文

王明军, 杨沁衡. 面向图像语义通信的多尺度混合特征变换编码方法 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (8). (2026-04-30). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0521. (Wang Mingjun, Yang Qinheng. Multi-scale hybrid feature transform coding for image semantic communication [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (8). (2026-04-30). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0521. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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