基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法
【專利摘要】基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，涉及一種視頻傳輸方法。它是為了提高無線信道中的視頻傳輸頻譜速率。本發(fā)明提出了將信號疊加復(fù)用應(yīng)用到SVC視頻傳輸系統(tǒng)；并將SGD作為解碼方法，引入到本發(fā)明中；以及考慮了對于單天線和多天線SVC視頻廣播系統(tǒng)中，基于SGD解碼策略的功率分配問題。仿真結(jié)果表明本發(fā)明提出的方法，與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用多址接入(CDMA)相比，接收端的視頻可以獲得更高的PSNR。本發(fā)明適用于視頻傳輸過程中。
【專利說明】基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種視頻傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新的通信技術(shù)的出現(xiàn)，無線信道中的高質(zhì)量視頻傳輸吸引了越來越多的研究者的興趣。由于高的傳輸速率，高頻譜利用率的傳輸技術(shù)正是人們的追求。由于無線衰落信道容量的時(shí)變傳輸特性，H.264/AVC協(xié)議擴(kuò)展的可伸縮視頻編碼技術(shù)(SVC)已經(jīng)成為一個(gè)很友好的視頻傳輸策略。SVC技術(shù)是將視頻序列編碼為若干個(gè)層，根據(jù)當(dāng)前的信道狀態(tài)信息，選擇需要傳輸?shù)囊曨l層數(shù)以及哪幾層。SVC之所以被廣泛的研究，是因?yàn)樵摷夹g(shù)在不進(jìn)行轉(zhuǎn)換編碼的情況下，可以提供亮獲得視頻傳輸策略。很多文獻(xiàn)中研究了關(guān)于SVC傳輸?shù)臒o線資源的跨層優(yōu)化，比如信源信道聯(lián)合編碼，非均勻錯(cuò)誤保護(hù)，基于內(nèi)容保護(hù)，以及資源分配等。
[0003]在當(dāng)前的視頻通信系統(tǒng)中，不同的編碼視頻層都作為不同的信號通過正交信道進(jìn)行傳輸，比如不同的視頻塊。然而，對于正交信道層傳輸頻譜速率的復(fù)用被單層信號最大頻譜率的上界進(jìn)行限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了提高無線信道中的視頻傳輸頻譜速率，從而提供一種基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視 頻傳輸方法。
[0005]基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，
[0006]它是基于一個(gè)K用戶的MMO廣播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，該MMO廣播系統(tǒng)中，裝配有M個(gè)天線的基站向K個(gè)用戶進(jìn)行廣播，用戶1，2，……，K分別裝配有N1, N2,……Nk個(gè)天線；K為正整數(shù)；
[0007]每個(gè)用戶的視頻信號發(fā)射方法:
[0008]步驟一、用戶的視頻信號經(jīng)格式化后進(jìn)行信源編碼，獲得信源編碼后的信號；
[0009]步驟二、將步驟一獲得的信源編碼后的信號進(jìn)行信道編碼，獲得信道編碼后的信號;
[0010]步驟三、將步驟二獲得的信道編碼后的信號進(jìn)行基帶調(diào)制，獲得基帶調(diào)制信號；
[0011]步驟四、將步驟三獲得的基帶調(diào)制后的信號進(jìn)行多路復(fù)用，獲得復(fù)用信號；
[0012]步驟五、將步驟四獲得的復(fù)用信號進(jìn)行射頻處理后發(fā)送至信道；
[0013]步驟二中，對信源編碼后的信號進(jìn)行信道編碼采用H.264/AVC協(xié)議擴(kuò)展的可伸縮視頻編碼方法實(shí)現(xiàn)；
[0014]步驟四中、將基帶調(diào)制后的信號進(jìn)行多路復(fù)用的方法為:將基帶調(diào)制后的信號編為不同的L個(gè)視頻層，并將所有視頻層疊加；L為大于I的整數(shù)；
[0015]每個(gè)用戶的視頻信號接收方法:
[0016]步驟六、接收端接收步驟五的復(fù)用信號并進(jìn)行射頻處理；[0017]步驟七、將步驟六中經(jīng)射頻處理后的信號進(jìn)行分路處理，獲得基帶信號；
[0018]步驟八、將步驟七獲得的基帶信號進(jìn)行基帶解調(diào)，獲得基帶解調(diào)后的信號；
[0019]步驟九、將步驟八獲得的基帶解調(diào)后的信號進(jìn)行信道解碼，獲得信道解碼后的信號;
[0020]步驟十、將步驟九獲得的信道解碼后的進(jìn)行信源解碼，獲得信源解碼后的信號；
[0021]步驟十一、將步驟十獲得的信源解碼后的信號進(jìn)行格式化后輸出；完成基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸；
[0022]步驟九中，對基帶解調(diào)后的信號進(jìn)行信道解碼的方法具體為:采用逐次解碼的方法從基帶解調(diào)后的信號中，逐次的解出目標(biāo)信號和干擾信號。
[0023]步驟四中將基帶調(diào)制后的L個(gè)視頻層進(jìn)行多路復(fù)用的方法具體為:將L個(gè)視頻層分成M組，M小于或等于L ;其中每組包括一層或多層SVC視頻層；每一組進(jìn)行獨(dú)立編碼為一個(gè)信號層；
[0024]對于M，令Xj表示已編碼的第j組信號，其約束條件為E( I Xj I2) = 1，則視頻層疊加的信號s表示為:
【權(quán)利要求】
1.基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，其特征是: 它是基于一個(gè)K用戶的MMO廣播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，該MMO廣播系統(tǒng)中，裝配有M個(gè)天線的基站向K個(gè)用戶進(jìn)行廣播，用戶1，2，……，K分別裝配有N1, N2,……Nk個(gè)天線；K為正整數(shù)； 每個(gè)用戶的視頻信號發(fā)射方法: 步驟一、用戶的視頻信號經(jīng)格式化后進(jìn)行信源編碼，獲得信源編碼后的信號； 步驟二、將步驟一獲得的信源編碼后的信號進(jìn)行信道編碼，獲得信道編碼后的信號； 步驟三、將步驟二獲得的信道編碼后的信號進(jìn)行基帶調(diào)制，獲得基帶調(diào)制信號； 步驟四、將步驟三獲得的基帶調(diào)制后的信號進(jìn)行多路復(fù)用，獲得復(fù)用信號； 步驟五、將步驟四獲得的復(fù)用信號進(jìn)行射頻處理后發(fā)送至信道； 步驟二中，對信源編碼后的信號進(jìn)行信道編碼采用H.264/AVC協(xié)議擴(kuò)展的可伸縮視頻編碼方法實(shí)現(xiàn)； 步驟四中，將基帶調(diào)制后的信號進(jìn)行多路復(fù)用的方法為:將基帶調(diào)制后的信號編為不同的L個(gè)視頻層，并將所有視頻層疊加；L為不小于I的整數(shù)； 每個(gè)用戶的視頻信號接收方法: 步驟六、接收端接收步 驟五的復(fù)用信號并進(jìn)行射頻處理； 步驟七、將步驟六中經(jīng)射頻處理后的信號進(jìn)行分路處理，獲得基帶信號； 步驟八、將步驟七獲得的基帶信號進(jìn)行基帶解調(diào)，獲得基帶解調(diào)后的信號； 步驟九、將步驟八獲得的基帶解調(diào)后的信號進(jìn)行信道解碼，獲得信道解碼后的信號； 步驟十、將步驟九獲得的信道解碼后的進(jìn)行信源解碼，獲得信源解碼后的信號； 步驟十一、將步驟十獲得的信源解碼后的信號進(jìn)行格式化后輸出；完成基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸； 步驟九中，對基帶解調(diào)后的信號進(jìn)行信道解碼的方法具體為:采用逐次解碼的方法從基帶解調(diào)后的信號中，逐次的解出目標(biāo)信號和干擾信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，其特征在于步驟四中將基帶調(diào)制后的L個(gè)視頻層進(jìn)行多路復(fù)用的方法具體為:將L個(gè)視頻層分成M組，M小于或等于L ;其中每組包括一層或多層SVC視頻層；每一組進(jìn)行獨(dú)立編碼為一個(gè)信號層； 對于I < j < M，令&表示已編碼的第j組信號，其約束條件為E (I Xj 12) = 1，則視頻層疊加的信號s表不為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，其特征在于步驟四中將基帶調(diào)制后的信號進(jìn)行多路復(fù)用的方法具體為:將基帶調(diào)制后的信號編為四個(gè)時(shí)間基本層和一個(gè)質(zhì)量增強(qiáng)層；每一個(gè)GOP包括8幀，每一幀包括18片，每一個(gè)宏塊行為一片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，其特征在于步驟九中采用逐次解碼的方法從基帶解調(diào)后的信號中逐次的解出目標(biāo)信號和干擾信號具體為: 對于第i個(gè)接收端，K，其接收到的信號為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，其特征在于在從基帶解調(diào)后的信號中逐次的解出目標(biāo)信號和干擾信號的過程中，如果沒有解碼的集合S，則接收端i通過公式:
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于組解碼技術(shù)的信號疊加復(fù)用視頻傳輸方法，其特征在于步驟四中將基帶調(diào)制后的L個(gè)視頻層進(jìn)行多路復(fù)用，并且所有視頻層疊加的信號的功率分配方法是基于有限長調(diào)制方式的星座圖實(shí)現(xiàn)的，具體為: 設(shè)總的發(fā)送功率為P = PfP2，在接收端接收到的信號表示為:
【文檔編號】H04N21/2383GK104010199SQ201410218920
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】趙雅琴, 李書營, 吳芝路, 任廣輝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)