專利名稱：多描述分層編碼的信息發(fā)送方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多描述分層編碼的信息發(fā)送方法及
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
在信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，分層編碼(Successive Refinement Coding,簡(jiǎn)稱SRC)和多描述編碼(Multiple Description Coding,簡(jiǎn)稱MDC)是兩種常用的抗誤碼技術(shù)。SRC和MDC在不同的傳輸條件和應(yīng)用環(huán)境中具有各自的優(yōu)勢(shì)。SRC產(chǎn)生的視頻流可在很寬的碼率范圍內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整，能適應(yīng)由于信道帶寬波動(dòng)和接收設(shè)備異質(zhì)而引起的傳輸問題。MDC利用 多個(gè)編碼器編碼，每個(gè)編碼器都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的信源描述，可看作是失真的信源，失真度會(huì)隨著描述的增多而減少。MDC多用于丟包率較高的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線通信場(chǎng)景下，可提供更好的魯棒性。目前現(xiàn)有的信息發(fā)送方法基于SRC、MDC或SRC與MDC結(jié)合的編碼方法，上述信息發(fā)送方法均嚴(yán)格遵循香農(nóng)的分離定理，先將信道功能和信源功能分開設(shè)計(jì)，對(duì)其中一者或兩者進(jìn)行優(yōu)化后，再合并信道和信源進(jìn)行信息發(fā)送。例如，現(xiàn)有的SRC與MDC結(jié)合的方法只關(guān)注信源速率資源的分配，即只關(guān)注信源如何分層、如何獲得不同的信源描述，或者上述二者的級(jí)聯(lián)關(guān)系，而不對(duì)信道進(jìn)行分配。對(duì)于有線通信系統(tǒng)，采用上述分別優(yōu)化設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的信源部分和信道部分的信息發(fā)送方法，不會(huì)影響系統(tǒng)的整體性能。但是，對(duì)于無(wú)線通信系統(tǒng)，由于無(wú)線信道的衰落和干擾引起信道質(zhì)量隨時(shí)間變化而變化，如果仍采用上述分別設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的信源部分和信道部分的信息發(fā)送方法，會(huì)導(dǎo)致通信的不確定性和信號(hào)傳輸失真，通信的可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何減小通信的不確定性和信號(hào)傳輸失真，提高通信的可靠性。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，包括以下步驟SI :根據(jù)至少兩個(gè)多徑衰落信道的信道狀態(tài)，將信源映射為至少兩個(gè)描述子，每個(gè)描述子一一對(duì)應(yīng)一個(gè)所述衰落信道；S2 :對(duì)每個(gè)描述子進(jìn)行分層編碼，將每個(gè)所述描述子分割成至少兩層；S3:將最小化期望失真的運(yùn)算表示為最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，求解所述最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，獲得每個(gè)所述描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)；S4 分別采用每個(gè)描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)，通過(guò)該描述子對(duì)應(yīng)的衰落信道，發(fā)送所述至少兩個(gè)描述子。其中，所述步驟S2中將每個(gè)所述描述子分割成至少兩層的方式包括采用直接 分割、不等差錯(cuò)保護(hù)和/或重疊編碼技術(shù)，將每個(gè)所述描述子分割成至少兩層。其中，所述步驟S3中將最小化期望失真的運(yùn)算表示為最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算的方式為將所述最小化期望失真的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為
權(quán)利要求
1.一種多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，包括以下步驟Si:根據(jù)至少兩個(gè)多徑衰落信道的信道狀態(tài)，將信源映射為至少兩個(gè)描述子，每個(gè)描述子一一對(duì)應(yīng)一個(gè)所述衰落信道；S2 :對(duì)每個(gè)描述子進(jìn)行分層編碼，將每個(gè)所述描述子分割成至少兩層；S3:將最小化期望失真的運(yùn)算表示為最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，求解所述最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，獲得每個(gè)所述描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)；S4:分別采用每個(gè)描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)，通過(guò)該描述子對(duì)應(yīng)的衰落信道，發(fā)送所述至少兩個(gè)描述子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，所述步驟S2 中將每個(gè)所述描述子分割成至少兩層的方式包括采用直接分割、不等差錯(cuò)保護(hù)和/或重疊編碼技術(shù)，將每個(gè)所述描述子分割成至少兩層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，所述步驟S3 中將最小化期望失真的運(yùn)算表示為最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算的方式為將所述最小化期望失真的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為maxmin {j(r；+1) + 6^；=i/；r；j( I )的運(yùn)算，其中，max 表示最大化運(yùn)算，min表示最小化運(yùn)算，d表示分集增益，b表示帶寬利用率，r表示復(fù)用增益，I表示信道分配參數(shù)，i表示描述子序號(hào)，j表示層序號(hào)，n表示該描述子的總層數(shù)，t表示用于計(jì)算的中間變量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，所述步驟S3 中求解所述最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，獲得每個(gè)所述描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)包括S3. I :初始化信道分配參數(shù)，并按所述信道分配參數(shù)為每個(gè)所述描述子的每層分配信道帶寬；S3. 2:根據(jù)當(dāng)前信道分配參數(shù)，按公式(I)求解所述最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，獲取每個(gè)所述描述子的每層對(duì)應(yīng)的復(fù)用增益；S3. 3 :根據(jù)每個(gè)所述描述子的每層對(duì)應(yīng)的復(fù)用增益，根據(jù)R。= rlogSNR，獲取每個(gè)所述描述子的每層對(duì)應(yīng)的信道編碼速率，其中，Rc表示信道編碼速率，r表示復(fù)用增益，SNR表示接收信噪比；S3. 4:根據(jù)當(dāng)前每個(gè)所述描述子的每層對(duì)應(yīng)的復(fù)用增益，按公式(I)求解所述最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，獲取每個(gè)所述描述子的每層對(duì)應(yīng)的信道分配參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，所述步驟 S3. I中初始化信道分配參數(shù)使得同一個(gè)描述子的每層分配的信道帶寬相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，執(zhí)行步驟 S3. 4之后還包括重復(fù)執(zhí)行若干次步驟S3. 2 S3. 4，以獲得優(yōu)化的每個(gè)所述描述子的每層對(duì)應(yīng)的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6中任意一項(xiàng)所述的多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，所述步驟S4包括分別通過(guò)每個(gè)描述子對(duì)應(yīng)的衰落信道發(fā)送所述至少兩個(gè)描述子，其中以的傳輸速率和/的帶寬發(fā)送每個(gè)描述子中的每個(gè)層，R。表示信道編碼速率，i表示描述子序號(hào)，j表示層序號(hào)，I表示信道分配參數(shù)，N表示描述子的信道帶寬。
8.一種多描述分層編碼的信息發(fā)送裝置，其特征在于，包括多描述單元，用于根據(jù)一個(gè)以上衰落信道的信道狀態(tài)，將信源映射為至少兩個(gè)描述子， 每個(gè)描述子對(duì)應(yīng)一個(gè)所述衰落信道；分層編碼單元，用于對(duì)每個(gè)描述子進(jìn)行分層編碼，將每個(gè)所述描述子分割成至少兩層；信道計(jì)算單元，用于將最小化期望失真的運(yùn)算表示為最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，求解所述最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，獲得每個(gè)所述描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)；發(fā)送單元，用于分別采用每個(gè)描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)，通過(guò)該描述子對(duì)應(yīng)的衰落信道，發(fā)送所述至少兩個(gè)描述子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多描述分層編碼的信息發(fā)送方法，其特征在于，包括以下步驟S1根據(jù)至少兩個(gè)多徑衰落信道的信道狀態(tài)，將信源映射為至少兩個(gè)描述子，每個(gè)描述子一一對(duì)應(yīng)一個(gè)衰落信道；S2對(duì)每個(gè)描述子進(jìn)行分層編碼，將每個(gè)描述子分割成至少兩層；S3將最小化期望失真的運(yùn)算表示為最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，求解最大化分集增益與復(fù)用增益之和的運(yùn)算，獲得每個(gè)描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)；S4分別采用每個(gè)描述子的每層的信道編碼速率和信道分配參數(shù)，通過(guò)該描述子對(duì)應(yīng)的衰落信道，發(fā)送至少兩個(gè)描述子。本發(fā)明考慮了對(duì)信道的分配及分配后子信道上的信道傳輸速率，從而減小通信的不確定性和信號(hào)傳輸失真，提高通信的可靠性。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102629893SQ20121009132
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者杜冰, 陸建華 申請(qǐng)人:清華大學(xué)