[发明专利]改进的不等差错保护喷泉码构造方法

说明书

一种改进的不等差错保护喷泉码构造方法，具体步骤为：步骤一、对多媒体信源进行分层编码；步骤二、对基本层和增强层数据采用不同码率的低率LDPC码进行编码产生相应的虚拟扩展分组；数据重要性越高，其对应的LDPC码率越低；步骤三、直接对步骤二得到的虚拟扩展分组采用ISRR度分布进行LT编码，得到编码分组，完成编码过程。本发明通过改进传统的虚拟扩展喷泉码构造方法而减少编译码复杂度的同时能够取得很好的译码性能。

技术领域

本发明涉及一种在通信网络中实现可靠多媒体传输的新方法，属于通信编码技术领域。

背景技术

在多媒体数据广播中，通常采用对数据进行分层编码的方式来减少信道错误对接收数据完整性的破坏，如可伸缩性视频编码(Svalable Video Coding,SVC)方案，(见“Overview of Scalable Video Coding Extension of the H.264/AVC Standard”,IEEETransactions on Circuits and Systems for Video Technology，Vol.17,No.9,September 2007)。该编码方案将数据分成若干层进行传输，基本层(Base Layer)数据提供一个基本的图像质量，增强层(Enhancement Layer)数据在基本层数据基础上通过增量的方式对图像质量进行改善。这样，接收机就可根据信道质量接收不同层数的数据。

喷泉码是一种应用于删除信道的纠删码技术。喷泉码的典型应用包括组播和广播业务、分布式网络存储等。喷泉码的基本思想是，在发送端使用无比率编码方法将K个信源分组编成半无穷编码分组序列进行发送。每一个接收点正确接收到K个编码分组(或者略大于K个编码分组)即可解出原发送的K个信源分组。接收机正确译出所发送的K个信源分组后，即向发送端发送单次确认信号，结束此次通信。目前，一种系统Raptor码已被3GPP组织的MBMS标准所采纳。

在采用SVC方案的视频文件传输中，部分数据需要更高的可靠性，传统的喷泉码只能提供等差错保护(EqualError Protection,EEP)特性,其已不能满足SVC方案的视频传输需求，这时需要研究具有不等差错保护(Unequal Error Protection,UEP)特性的喷泉码。Rahnavard等人在文章“Rateless codes with unequal error protection property”(IEEE Transactions on Information Theory,Vol.53,No.4,April 2007)中提出了加权类UEP喷泉码。随后Sejdinovic等人又提出了一种更加灵活新颖的UEP喷泉码设计方法，这种码被命名为扩展窗喷泉(Expanding Window Fountain,EWF)码(见“Expanding WindowFountain Codes for Unequal Error Protection”，IEEE Transactions onCommunications,Vol.57,No.9,September 2009)。2011年，Ahmad等人提出了一种虚拟扩展喷泉码(见“Unequal Error Protection Using Fountain Codes With Applications toVideo Communication”,IEEE Transactions on Multimedia,Vol.13,No.1,February2011)来实现UEP的性能，仿真结果显示此种码性能优于加权类UEP喷泉码和EWF码，但是其编译码复杂度高于其他两种方案。