用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻傳輸方法
【專利摘要】用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻傳輸方法，涉及一種視頻傳輸方法。本發(fā)明是為了提高視頻傳輸?shù)钠骄鵓SNR值，以及為了提高視頻傳輸?shù)囊曈X質量。本發(fā)明提出了可用于SVC視頻傳輸?shù)牡徒邮斩藱z測復雜度的STBC-DCSK結構。在發(fā)送端采用四個發(fā)送天線，其中每兩個發(fā)送天線作為一組。本發(fā)明主要是設計一種新的STBC-DCSK碼字結構，通過設計的傳輸結構可以有效地提高誤碼率性能，同時適用于SVC視頻傳輸。
【專利說明】用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視 頻傳輸方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種視頻傳輸方法。

【背景技術】
[0002] 空時塊碼（STBC)作為一種很受歡迎的無線傳輸標準的備選方案，主要是因為 STBC可以在接收端有效地提高信號的質量。眾所周知，STBC的引入，在接收端顯著的增加 了最優(yōu)檢測算法的復雜度。因此，提出一種可以達到滿分集、低檢測復雜度的STBC設計非 常重要，也有許多學者正在為此而奮斗。
[0003] 差分混沌檢控（DCSK)作為一種數(shù)字混沌通信技術已經被深入研究，是因為它不 需要信道狀態(tài)信息以及接收裝置簡單，并且可以很好的克服衰落信道造成的影響。最近，許 多學者不僅研究DCSK在SISO系統(tǒng)的應用，還研究了在MMO系統(tǒng)中的問題。
[0004] 在文獻Ma H, Kan H?于 2009年公開的《Space-Time Coding and Processing with Differential Chaos Shift Keying Scheme》和 Kaddoum G, Vu M, Gagnon F?于 2011 年公 開的〈〈Performance analysis of differential chaotic shift keying communications in MMO systems》中，2X2 Alamouti空時碼作為一種STBC碼字結構而被應用。然而，它 們要求接收端需要完美的知道信道狀態(tài)信息。
[0005] Wang S，Wang X?于 2010 年公開的《M-DCSK-Based Chaotic Communications in MIMO Multipath Channels With No Channel State Information》中，作者提出了兩種 MIMO混沌通信技術，這兩種技術都不需要知道信道狀態(tài)信息。
[0006] Fang Y, Xu J, Wang L 等于 2013 年公開的《et al. Performance of MIMO Relay DCSK-CD Systems Over Nakagami Fading Channels》，作者推到了多址接入MIMO中繼DCSK 協(xié)作分集系統(tǒng)的誤碼率問題。給出了在Nakagami衰落信道下閉環(huán)的誤碼率表達式的近似 解。針對多數(shù)的SMO系統(tǒng)中的FM-DCSK調制技術，正交Walsh函數(shù)被廣泛的應用于發(fā)送端 來提高速率，在接收端采用廣義的最大似然檢測算法進行接收檢測。然而，對于DCSK在混 沌量級的研究主要集中在速率為1的兩天線和三天線的情況。
[0007] 可伸縮視頻編解碼器（SVC)是H. 264/AVC的擴展，由于SVC具有友好的視頻編碼 策略，因此目前已經被廣泛的應用。每一個視頻序列通過SVC編碼為一個基本層和若干個 增強層，然后根據(jù)信道的好壞進行有效地資源分配來決定最終傳輸?shù)囊曨l信息比特。由于 SVC的特殊結構，非均勻保護技術（UEP)可以有效地提高視頻傳輸?shù)囊曈X質量。


【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明是為了提高視頻傳輸?shù)钠骄鵓SNR值，以及為了提高視頻傳輸?shù)囊曈X質量， 從而提供一種用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻傳輸方法。用于 可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻傳輸方法，信號發(fā)射方法：
[0009] 將待傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)流按每個8個比特進行分組，對于每一組數(shù)據(jù)均進行如下處 理：
[0010] 步驟一、將該8個比特分別進行空時塊碼（DUSK)調制，獲得8個DUSK調制結果； [0011] 步驟二、將步驟一獲得的8個DUSK調制結果分別進行差分混沌檢控（STBC)編碼， 每一個DUSK調制結果經DUSK編碼后分成前一半和后一半，S卩：Ri和Di, i G {1，2,…，8};
[0012] 在同一個信息比特的Ri和Di分配到同一個天線中的原則下，通過如下碼字結構：
[0013]

【權利要求】
1.用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻傳輸方法，其特征是： 信號發(fā)射方法： 將待傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)流按每個8個比特進行分組，對于每一組數(shù)據(jù)均進行如下處理： 步驟一、將該8個比特分別進行空時塊碼（DUSK)調制，獲得8個DUSK調制結果； 步驟二、將步驟一獲得的8個DUSK調制結果分別進行差分混沌檢控（STBC)編碼，每一 個DUSK調制結果經DUSK編碼后分成前一半和后一半，S卩：Ri和Di, i e {1，2,…，8}; 在同一個信息比特的Ri和Di分配到同一個天線中的原則下，通過如下碼字結構：
采用四個天線將該DUSK編碼結果發(fā)送至信道； 其中：yj，k表示在第j個天線上發(fā)送第k個信息比特,j e {1，2, 3, 4}，k e {1，2,…，8}; 信號接收方法： 步驟三、采用單天線從信道接收步驟二發(fā)送的信號，獲得接收信號rk，令rk = [rk，l，rk，2];其中：，rk，l和rk，2分別表不 rk的前一半和后一半； 則接收信號rk表示為：
其中，Ik = [ξ⑴，ξ⑵，…，ξ (β)]表示噪聲矢量，ξ⑴是零均值功率譜密度為 隊/2的加性高斯白噪聲；β為混沌參考信號部分的長度，取值為擴頻因子長度的一半；Ntl為 單邊功率譜密度； 步驟四、通過如下碼字結構：
對接收信號rk進行DUSK解碼，獲得8個信息比特的解碼后結果Ci : cI - r2, 1 * Γ3, 1+Γ4, I * Γ5, I C2 - Γ1, I * Γ3, 2+Γ2, I * Γ4,2 C3 - Γ1, 2 * Γ4, 1+Γ2,2 * Γ3, I C4 - Γ2, 2 * Γ4, 2+Γ3, 2 * Γ5, 2 C5 一 Γ4, I * Γ5, 2+Γ6,2 * Γ7, I C6 - Γ3, I * Γ4, 2+Γ4, I * Γ7,2 C7 一 Γ4, 2 * Γ6, 1+Γ3,2 * Γ5, I C8 _ Γ5, I * Γ5, 2+Γ6, I * Γ6,2 步驟五、根據(jù)公式：
對步驟四獲得的8個信息比特的解碼后結果Ci進行判定，并輸出。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻 傳輸方法，其特征在于信號發(fā)射和接收基于AWGN信道。
3. 根據(jù)權利要求1所述的用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻 傳輸方法，其特征在于信號發(fā)射過程中，資源分配的方式是：將視頻編碼為若干個時間層和 若干個質量增強層； 并按下列約束條件進行分配： A、 不同可伸縮視頻編解碼器（SVC)層的信息比特的數(shù)量各不相同； B、 每一層的重要程度各不相同； C、 每一個比特的誤碼率各不相同。
4. 根據(jù)權利要求3所述的用于可伸縮視頻編解碼器的空時塊碼-差分混沌檢控的視頻 傳輸方法，其特征在于對于以下五類視頻，其具體的分配方法為： 每個視頻數(shù)據(jù)包含8巾貞，記為a" a2、a3、a4、a5、a6、a 7、a8 ; 對于Mobile, yuv視頻序列，a5、a3、a2和a7用來傳輸基本層（T tl) ;a4傳輸所有的時間增 強層（TpI^PT3) Sapaf^Pa8傳輸時間基本層的質量增強層（T4); 對于Bus. yuv和Foreman, yuv視頻序列，a5、a3、a2傳輸基本層（Tci) ;a7傳輸時間第一和 第二增強層化和！^) ;a4傳輸時間第三增強層（T3) ;ai、a6、a8傳輸時間基本層的質量增強 層（T 4); 對于Football, yuv視頻序列，a5, a3傳輸基本層（TO) ;a2, a7傳輸時間第一和第二增強 層（Tl和T2) ;a4，ai輸時間第三增強層（T3) ;a6，a8傳輸時間基本層的質量增強層（T4); 對于Soccer, yuv視頻序列，a5、a3傳輸基本層（Ttl) ;a2、a7傳輸時間第一和第二增強層 (TdPT2) ;a4輸時間第三增強層（T3) ;ai、a6、a8傳輸時間基本層的質量增強層（T4)。
【文檔編號】H04N19/33GK104394414SQ201410685880
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權日:2014年11月24日
【發(fā)明者】趙雅琴, 李書營, 任廣輝, 吳芝路, 何亮 申請人:哈爾濱工業(yè)大學