[发明专利]一种基于喷泉码的图像数据变速率安全传输方法

权利要求书

1.一种基于喷泉码的图像数据变速率安全传输方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

(1)在传输发生前，合法发送机首先将源文件分成N个源数据包，每个源数据包包含K比特，并对各个源数据包进行重要性排序，得到排序后的数据包集合Π＝{π₁,π₂,…,π_N}，其中，索引序号较小的源数据包更为重要；

(2)传输过程中，在每个时隙末尾，合法发送机通过反馈信道获得合法接收机已恢复的源数据包的索引；然后，更新构造的解码集D_π和非解码集U_π，其中D_π包含所有Bob已经恢复的源数据包，而U_π包含所有Bob未恢复的源数据包；在更新的U_π中，根据各个源数据包的重要性对源数据包进行重新排序，并且这些数据包的索引从1开始，将更新后的U_π记为U_π＝{π₁,π₂,…}；

(3)在下一个时隙开始时，合法发送机首先根据信道反馈获得合法链路的信道质量γ_AB，然后与中断门限γ_v比较，

当γ_AB＜γ_v时，则在当前时隙不进行编码包的发送，其中γ_v是传输中断门限；

当γ_AB≥γ_v时，计算出在当前合法链路信道条件下，Bob最多能够正确接收的编码包个数然后进入下一步骤；其中B和T分别为系统带宽和传输时隙的持续时间；

(4)Alice将最近一次从D_π中恢复出的源数据包π_rec与从U_π选出的L个源数据包{π_ind,…,π_ind+L-1}进行喷泉编码，得到L个编码包{t₁,…,t_L}，编码包的构造方法如下：

其中，ind是来自U_π中某一源数据包的索引；

(5)Bob将解码得到的源数据包索引反馈给Alice，再重复步骤(2)到步骤(4)，直到Bob解得整个源文件或者到时延要求界限为止。

2.根据权利要求1所述的基于喷泉码的图像数据变速率安全传输方法，其特征在于，i和j分别表示系统中的两个节点，链路i→j的信道系数建模为一个均值为零、方差为的循环对称复高斯随机变量，记作其中α和d_ij分别表示路径损耗指数和节点i与j之间的距离，SNR为发射机的平均发送功率与接收端噪声方差N₀之间的比值，在规定编码包被Eve窃听的概率必须小于η这样一个条件的情况下，中断门限γ_v的确定方法如下：

其中，和分别表示链路A→E和A→B的信道系数方差。

3.根据权利要求1或2所述的基于喷泉码的图像数据变速率安全传输方法，其特征在于，所述的ind由下述公式确定：

其中，M代表到当前时隙数为止U_π中源数据包的个数，T_req和T_coms分别表示传输完整个文件所要求的时延限制以及到当前时隙为止已经消耗的传输时间，两个时间均以时隙数为单位进行度量，T_exp表示传完整个文件平均所需的时隙数。