本發(fā)明涉及一種視頻傳輸技術(shù)，尤其是涉及一種用于天線異構(gòu)場(chǎng)景下的混合數(shù)模視頻傳輸方法。

背景技術(shù)：

在無(wú)線廣播場(chǎng)景下，基站(basestation，bs)通常配備有多個(gè)天線，而不同的終端用戶可能配備了不同數(shù)量的天線。目前多天線技術(shù)只能允許接收端根據(jù)最少的接收天線數(shù)量來(lái)設(shè)計(jì)，這使得具備更多天線數(shù)量的接收設(shè)備無(wú)法獲得任何性能增益。雖然模擬視頻傳輸可以解決信噪比的異構(gòu)性，但受到空時(shí)碼的限制無(wú)法解決天線數(shù)量的異構(gòu)性。

廣播系統(tǒng)的性能通常受到最壞情況的約束，以保證所有用戶的成功解碼。廣播系統(tǒng)是多點(diǎn)通信的典型點(diǎn)，需要保證廣播覆蓋區(qū)域內(nèi)所有用戶的信號(hào)接收成功。因此，基站通常根據(jù)用戶在小區(qū)邊緣的信號(hào)質(zhì)量利用保守的源編碼速率和調(diào)制編碼方案(mcs)。顯然這種廣播系統(tǒng)遠(yuǎn)不是最佳的。無(wú)線廣播的新場(chǎng)景是天線異構(gòu)性，直觀地說(shuō)，基站總是配備多個(gè)天線，而不同的終端用戶配備了異質(zhì)天線。因此，能夠利用snr異構(gòu)性的系統(tǒng)往往是最優(yōu)的。

無(wú)線視頻組播是無(wú)線局域網(wǎng)中的關(guān)鍵應(yīng)用之一，但傳統(tǒng)無(wú)線視頻組播中存在“懸崖效應(yīng)”問(wèn)題，其仍是阻礙無(wú)線視頻組播發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。為了克服“懸崖效應(yīng)”，學(xué)術(shù)界提出了許多解決方案，比較典型的是分級(jí)視頻編碼方案及各種混合數(shù)字調(diào)制方案。但是，這些方案仍然是數(shù)字視頻編碼傳輸方案，它們僅能減弱“懸崖效應(yīng)”問(wèn)題而并不能徹底解決它。近年來(lái)，提出了一種不進(jìn)行量化、熵編碼操作的純模擬傳輸?shù)囊曨l組播方案?jìng)文M傳輸softcast，正好解決了這一問(wèn)題。偽模擬傳輸系統(tǒng)采用了變換(例如dct，wavelet等)，變換系數(shù)將被直接用于調(diào)制信號(hào)的幅度，因此信道噪聲轉(zhuǎn)變成了對(duì)于變換系數(shù)的干擾。由于去除了熵編碼，與傳統(tǒng)的數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)相比，偽模擬傳輸?shù)男噬圆钜恍?，與其他經(jīng)典的數(shù)字視頻編碼方案相比，softcast在信道條件較差時(shí)的性能并不理想。進(jìn)一步提出了混合數(shù)字模擬(hda)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮效率和平滑的視頻質(zhì)量自適應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)信息理論表明，需要通過(guò)聯(lián)合源信道編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)廣播能力。由于mimo信道可被分解為多個(gè)具有不同信道增益的獨(dú)立子信道，因而mimo中的視頻傳輸則可看做是對(duì)多天線接收端的視頻組播。而且由于各子信道增益不同，不同子信道需采用不同碼率對(duì)信號(hào)進(jìn)行信道編碼，這同樣可以認(rèn)為是“懸崖效應(yīng)”問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于天線異構(gòu)場(chǎng)景下的混合數(shù)模視頻傳輸方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于天線異構(gòu)場(chǎng)景下的混合數(shù)模視頻傳輸方法，包括以下步驟：

s1、數(shù)字基本層編碼，原始視頻信號(hào)劃分為多個(gè)gop，通過(guò)數(shù)字信源編碼器得到數(shù)字比特流，所述數(shù)字比特流通過(guò)數(shù)字信道編碼器得到數(shù)字信道編碼信號(hào)，所述數(shù)字信道編碼信號(hào)通過(guò)空時(shí)分組編碼得到數(shù)字編碼信號(hào)；

s2、模擬增強(qiáng)層編碼，對(duì)原始視頻信號(hào)和步驟s1得到的數(shù)字比特流的重建信號(hào)求差得到殘差信號(hào)，對(duì)所述殘差信號(hào)依次進(jìn)行3d-dct變換、功率縮放和空間復(fù)用編碼得到模擬編碼信號(hào)；

s3、對(duì)步驟s1和步驟s2分別得到的數(shù)字編碼信號(hào)和模擬編碼信號(hào)根據(jù)設(shè)定的限制總功率進(jìn)行功率分配，得到混合數(shù)模信號(hào)后發(fā)送；

s4、對(duì)步驟s3得到的混合數(shù)模信號(hào)接收和重建，對(duì)接收信號(hào)的數(shù)字部分通過(guò)解碼器得到數(shù)字重建視頻，對(duì)接收信號(hào)的模擬部分，若接收端有兩根天線，則通過(guò)空間復(fù)用解碼和線性最小均方估計(jì)聯(lián)合解碼算法得到模擬重建視頻，若接收端有一根天線，將多出的天線的系數(shù)當(dāng)做噪聲處理來(lái)重建視頻。

所述步驟s1的空時(shí)分組編碼過(guò)程，具體包括：

將每個(gè)gop通過(guò)數(shù)字信道編碼器編碼后得到的數(shù)字信道編碼信號(hào)表示為向量xd＝{d1,d2,d3,…,dn}，其中，d表示數(shù)字基本層經(jīng)過(guò)編碼調(diào)制后的復(fù)數(shù)符號(hào)，n表示復(fù)數(shù)符號(hào)的個(gè)數(shù)，通過(guò)空時(shí)分組編碼得到復(fù)數(shù)形式的數(shù)字編碼信號(hào)，表示為：

將每個(gè)gop經(jīng)過(guò)空時(shí)分組編碼后的復(fù)數(shù)符號(hào)映射到發(fā)射端的2根天線發(fā)送。

所述步驟s2中的功率縮放過(guò)程的計(jì)算公式為：

其中，ai表示對(duì)第i個(gè)dct系數(shù)做功率縮放之后的系數(shù)，j表示對(duì)一個(gè)gop內(nèi)的視頻分塊的索引值，si表示一個(gè)gop內(nèi)的第i個(gè)dct系數(shù)，gj表示第j個(gè)dct分塊的功率縮放系數(shù)，m表示dct分塊的尺寸，gj的計(jì)算公式為：

其中，λj表示一個(gè)gop內(nèi)第j個(gè)dct分塊的方差，pa表示一個(gè)gop的信號(hào)模擬部分的功率，j表示一個(gè)gop內(nèi)分塊的數(shù)目。

所述步驟s2中空間復(fù)用編碼具體包括：

把完成功率縮放后的dct系數(shù)表示為{ai,i＝1,2,...,4n}，每?jī)蓚€(gè)系數(shù)依次映射到同向分量和正交分量從而形成一個(gè)復(fù)數(shù)信號(hào)al，具體表示為：

將向量{al,l＝1...2n}轉(zhuǎn)化為行數(shù)為2的矩陣，得到模擬編碼信號(hào)，計(jì)算公式為：

所述步驟s3具體包括：

所述混合數(shù)模信號(hào)用x表示，計(jì)算公式為：

x＝α*xd+β*xa

其中，α和β分別表示原始視頻信號(hào)的數(shù)字部分和模擬部分的功率因子，計(jì)算公式分別為：

其中，pd表示視頻信號(hào)數(shù)字部分的功率，pa和pd的和不大于設(shè)定的模擬部分和數(shù)字部分的限制總功率。

所述步驟s4中空間復(fù)用解碼和線性最小均方估計(jì)聯(lián)合解碼算法具體包括：

通過(guò)空間復(fù)用解碼將一個(gè)gop的n個(gè)時(shí)隙的模擬接收信號(hào)做實(shí)數(shù)化處理得到實(shí)數(shù)矩陣yr，yr的計(jì)算公式為：

其中，表示將單個(gè)時(shí)隙內(nèi)的實(shí)數(shù)化處理后的信道矩陣hr擴(kuò)展到n個(gè)時(shí)隙后的信道矩陣，g表示功率縮放系數(shù)的對(duì)角矩陣，表示將單個(gè)時(shí)隙內(nèi)的模擬重建視頻信號(hào)s擴(kuò)展到n個(gè)時(shí)隙后的模擬重建視頻信號(hào)，表示單個(gè)時(shí)隙內(nèi)接收端信道噪聲的實(shí)數(shù)矩陣n0′r擴(kuò)展到n個(gè)時(shí)隙后的信道噪聲功率矩陣，公式分別如下：

其中，k表示第k個(gè)時(shí)隙，yr經(jīng)過(guò)線性最小均方估計(jì)解碼后得到模擬重建視頻信號(hào)計(jì)算公式如下：

其中，λ表示發(fā)送端信號(hào)的協(xié)方差矩陣，c表示信道參數(shù)與功率縮放系數(shù)的乘積，其計(jì)算公式為：

所述步驟s4中接收端只有一根天線時(shí)，只求出接收天線中的信號(hào)矩陣系數(shù)，而將多出的天線信號(hào)當(dāng)做噪聲處理，得到模擬接收信號(hào)做實(shí)數(shù)化處理得到實(shí)數(shù)矩陣yr′，計(jì)算公式為：

其中，ya表示接收端重建的模擬復(fù)數(shù)信號(hào)，r表示復(fù)數(shù)向量的實(shí)部，i表示復(fù)數(shù)向量的虛部，h表示信道向量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、利用數(shù)字編碼獲得最佳的編碼效率，模擬編碼可獲得平緩的視頻質(zhì)量變化，通過(guò)混合數(shù)模編碼方法，可以有效地結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，充分利用數(shù)字編碼調(diào)制中的功率余量傳輸增強(qiáng)層相關(guān)的信息，在提高功率利用率的同時(shí)增強(qiáng)視頻傳輸?shù)闹亟ㄙ|(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可伸縮性和編碼效率的有效權(quán)衡。

2、基于混合數(shù)模方式的無(wú)線視頻傳輸方案，數(shù)字部分的傳輸通過(guò)空時(shí)編碼來(lái)獲得由基站提供的分集增益，并且具有天線異構(gòu)性的所有終端用戶都可以成功地解碼數(shù)字部分，模擬部分采用空間復(fù)用方式進(jìn)行發(fā)送，可以提供與用戶的天線數(shù)量相匹配的信號(hào)質(zhì)量。

3、發(fā)送端采用基于疊加調(diào)制編碼的數(shù)模混合視頻傳輸技術(shù)，接收端提出了同時(shí)執(zhí)行空間復(fù)用和線性最小均方估計(jì)聯(lián)合譯碼算法的方法，與一些傳統(tǒng)框架相比，所提出的方法在峰值信噪比方面實(shí)現(xiàn)了顯著的裕度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明用于天線異構(gòu)場(chǎng)景下的混合數(shù)模視頻傳輸方法流程圖；

圖2為本發(fā)明用于天線異構(gòu)場(chǎng)景下的混合數(shù)模視頻傳輸示意圖；

圖3為2根天線接收端的不同傳輸方案下的視頻傳輸性能示意圖；

圖4為1根天線接收端的不同傳輸方案下的視頻傳輸性能示意圖；

圖5為1根天線接收端的多個(gè)視頻在不同傳輸方案下的平均性能比較柱狀圖；

圖6為2根天線接收端的多個(gè)視頻在不同傳輸方案下的平均性能比較柱狀圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

本申請(qǐng)?zhí)岢龅囊曨l傳輸方法用于2×{1,2}異構(gòu)mimo系統(tǒng)，原始視頻信號(hào)在數(shù)字壓縮編碼器之后獲得比特流作為基本層數(shù)據(jù)，基本層數(shù)據(jù)以數(shù)字形式傳輸。增強(qiáng)層是通過(guò)原始視頻和基本層壓縮視頻的殘差獲得的。其中，基本層數(shù)模編碼過(guò)程為：原始視頻信號(hào)根據(jù)最差信道條件選擇調(diào)制編碼方案，同時(shí)考慮多個(gè)發(fā)射天線產(chǎn)生的發(fā)射分集增益，通過(guò)數(shù)字信源編碼器得到數(shù)字比特流，數(shù)字比特流經(jīng)數(shù)字信道編碼器得到數(shù)字信道編碼信號(hào)，然后應(yīng)用空時(shí)分組編碼來(lái)利用發(fā)射天線分集。增強(qiáng)層模擬編碼過(guò)程為：數(shù)字編碼器的殘差可以表示為原始視頻源和重建視頻之間的差，其將在偽模擬信號(hào)中傳送。通過(guò)3d-dct將模擬源變換到頻域中，以去除空間和時(shí)間冗余，然后將dct系數(shù)復(fù)用為兩個(gè)流，并使用2根天線來(lái)發(fā)送。所提出的方法在下文具體描述。

一種用于天線異構(gòu)場(chǎng)景下的混合數(shù)模視頻傳輸方法，如圖1所示，包括以下步驟：

s1、數(shù)字基本層編碼，原始視頻信號(hào)劃分為多個(gè)畫面組gop，通過(guò)數(shù)字信源編碼器得到數(shù)字比特流，數(shù)字比特流通過(guò)數(shù)字信道編碼器得到數(shù)字信道編碼信號(hào)，數(shù)字信道編碼信號(hào)通過(guò)空時(shí)分組編碼得到數(shù)字編碼信號(hào)；

s2、模擬增強(qiáng)層編碼，對(duì)原始視頻信號(hào)和步驟s1得到的數(shù)字比特流的重建信號(hào)求差得到殘差信號(hào)，對(duì)殘差信號(hào)依次進(jìn)行3d-dct變換、功率縮放和空間復(fù)用編碼得到模擬編碼信號(hào)；

s3、對(duì)步驟s1和步驟s2分別得到的數(shù)字編碼信號(hào)和模擬編碼信號(hào)根據(jù)設(shè)定的限制總功率進(jìn)行功率分配，得到混合數(shù)模信號(hào)后發(fā)送；

s4、對(duì)步驟s3得到的混合數(shù)模信號(hào)接收和重建，對(duì)接收信號(hào)的數(shù)字部分通過(guò)解碼器得到數(shù)字重建視頻，對(duì)接收信號(hào)的模擬部分，若接收端有兩根天線，則通過(guò)空間復(fù)用解碼和線性最小均方估計(jì)聯(lián)合解碼算法得到模擬重建視頻，若接收端有一根天線，將多出天線的系數(shù)當(dāng)做噪聲處理來(lái)重建視頻。

步驟s1的空時(shí)分組編碼過(guò)程，具體包括：

將每個(gè)gop通過(guò)數(shù)字信道編碼器編碼后得到的數(shù)字信道編碼信號(hào)表示為向量xd＝{d1,d2,d3,…,dn}，其中，d表示數(shù)字基本層經(jīng)過(guò)編碼調(diào)制后的復(fù)數(shù)符號(hào)，n表示復(fù)數(shù)符號(hào)的個(gè)數(shù)，通過(guò)空時(shí)分組編碼得到復(fù)數(shù)形式的數(shù)字編碼信號(hào)，具體表示為：

將每個(gè)gop經(jīng)過(guò)空時(shí)分組編碼后的復(fù)數(shù)符號(hào)映射到發(fā)射端的2根天線發(fā)送。

步驟s2中的功率縮放過(guò)程的計(jì)算公式表示為：

其中，ai表示對(duì)第i個(gè)dct系數(shù)做功率縮放之后的系數(shù)，j表示對(duì)一個(gè)gop內(nèi)的視頻分塊的索引值，si表示一個(gè)gop內(nèi)的第i個(gè)dct系數(shù)，gj表示第j個(gè)dct分塊的功率縮放系數(shù)，m表示dct分塊的尺寸，gj的計(jì)算公式為：

其中，λj表示一個(gè)gop內(nèi)第j個(gè)dct分塊的方差，pa表示一個(gè)gop的信號(hào)模擬部分的功率，j表示一個(gè)gop內(nèi)分塊的數(shù)目。

步驟s2中空間復(fù)用編碼具體包括：

把完成功率縮放后的dct系數(shù)表示為{ai,i＝1,2,...,4n}，每?jī)蓚€(gè)系數(shù)依次映射到同向分量和正交分量從而形成一個(gè)復(fù)數(shù)信號(hào)，可以表示成向量{al,l＝1,2,...,2n}，al具體表示為：

將向量{al,l＝1,2,...,2n}轉(zhuǎn)化為行數(shù)為2的矩陣，矩陣每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)隙，得到模擬編碼信號(hào)，表示為：

步驟s3功率分配具體包括：

混合數(shù)模信號(hào)用x表示，計(jì)算公式為：

x＝α*xd+β*xa

其中，α和β分別表示原始視頻信號(hào)的數(shù)字部分和模擬部分的功率因子。

用pa和pd分別表示視頻信號(hào)模擬部分和數(shù)字部分的功率，pa和pd的和不大于設(shè)定的模擬部分和數(shù)字部分的限制總功率。假設(shè)數(shù)字和模擬部分的總功率受限于pt，顯然，信干噪比(sinr)可用于描述模擬部分對(duì)數(shù)字部分的影響：

s.t.pt＝pa+pd

其中，n0是信道噪聲。

定義snrt是數(shù)字譯碼誤碼率小于10^-6時(shí)的信噪比閾值。根據(jù)信干噪比的定義式，混合數(shù)模部分的功率分配應(yīng)該滿足下式：

數(shù)字和模擬部分之間的最優(yōu)功率分配應(yīng)該滿足上式，因此，功率因子α和β的計(jì)算公式為：

步驟s4中對(duì)于有兩根天線的接收端，采用空間復(fù)用解碼和線性最小均方估計(jì)聯(lián)合解碼算法，不失一般性，在第k個(gè)時(shí)隙，重建的帶噪模擬信號(hào)ya的計(jì)算公式為：

ya[k]＝h[k]·xa[k]+n′[k]

其中，n′表示信道噪聲矩陣，h表示信道矩陣，h和xa的計(jì)算公式分別為：

xa[k]＝[a2k-1a2k]^t

其中，h表示信道向量。

考慮到聯(lián)合譯碼設(shè)計(jì)，將復(fù)數(shù)形式的2×2矩陣重新表示為實(shí)數(shù)矩陣：

yr[k]＝hr[k]·xr[k]+nr′[k]

＝hr[k]·g[k]·s[k]+nr′[k]

其中，nr表示信道噪聲的實(shí)數(shù)矩陣，實(shí)數(shù)信道矩陣hr表示為：

r表示復(fù)數(shù)向量的實(shí)部，i表示復(fù)數(shù)向量的虛部，縮放系數(shù)實(shí)數(shù)矩陣xr表示為：

xr[k]＝[r(xa[k])^ti(xa[k])^t]^t

＝[a4k-3a4k-1a4k-2a4k]^t

從一個(gè)時(shí)隙擴(kuò)展到n個(gè)時(shí)隙，通過(guò)空間復(fù)用解碼將一個(gè)gop的n個(gè)時(shí)隙的模擬接收信號(hào)做實(shí)數(shù)化處理得到實(shí)數(shù)矩陣yr，yr的計(jì)算公式為：

其中，表示將單個(gè)時(shí)隙內(nèi)的實(shí)數(shù)化處理后的信道矩陣hr擴(kuò)展到n個(gè)時(shí)隙后的信道矩陣，g表示功率縮放系數(shù)的對(duì)角矩陣，表示將單個(gè)時(shí)隙內(nèi)的模擬重建視頻信號(hào)s擴(kuò)展到n個(gè)時(shí)隙后的模擬重建視頻信號(hào)，表示單個(gè)時(shí)隙內(nèi)接收端信道噪聲的實(shí)數(shù)矩陣n0′r擴(kuò)展到n個(gè)時(shí)隙后的信道噪聲功率矩陣，公式表達(dá)如下：

yr經(jīng)過(guò)線性最小均方估計(jì)解碼后得到模擬重建視頻信號(hào)計(jì)算公式如下：

其中，λ表示發(fā)送端信號(hào)的協(xié)方差矩陣，c表示信道參數(shù)與功率縮放系數(shù)的乘積，其計(jì)算公式為：

步驟s4中接收端只有一根天線時(shí)，接收端試圖通過(guò)一個(gè)方程解兩個(gè)未知變量，這是欠定方程問(wèn)題，信道矩陣可以寫成：

h[k]＝[h11(k)h12(k)]

其實(shí)數(shù)矩陣可以表示為：

然后解這個(gè)欠定的方程，只求出接收天線中的信號(hào)矩陣系數(shù)，而將多出的天線信號(hào)當(dāng)做噪聲處理。考慮到dct系數(shù)有一定的稀疏性，接收端通過(guò)一根天線可以解出部分dct系數(shù)，得到模擬接收信號(hào)做實(shí)數(shù)化處理得到實(shí)數(shù)矩陣yr′，為：

其中，ya表示接收端接收的模擬復(fù)數(shù)信號(hào)，k表示第k個(gè)時(shí)隙。

實(shí)施例一

圖2所示為使用本視頻傳輸方法的混合數(shù)模視頻傳輸示意圖。原始視頻信號(hào)序列劃分為多個(gè)畫面組gop后，以gop為單位分為基本層編碼和增強(qiáng)層編碼兩部分。

如圖2所示，基本層編碼過(guò)程為：原始視頻信號(hào)通過(guò)數(shù)字信源編碼器h.264編碼器得到數(shù)字比特流，數(shù)字比特流經(jīng)數(shù)字信道編碼器向前糾錯(cuò)(fec)與調(diào)制得到數(shù)字信道編碼信號(hào)，再經(jīng)過(guò)空時(shí)分組編碼(alamouti編碼)后利用發(fā)射天線分集。

增強(qiáng)層編碼過(guò)程為：數(shù)字編碼中的數(shù)字比特流經(jīng)h.264解碼器解碼后得到重建視頻，原始視頻源和該重建視頻之間的殘差用于模擬增強(qiáng)層編碼，得到的殘差信號(hào)通過(guò)三維離散余弦變換(3d-dct)將模擬信號(hào)源變換到頻域中，得到dct系數(shù)矩陣，然后將dct系數(shù)矩陣通過(guò)空間復(fù)用編碼(mimo編碼)復(fù)用為兩個(gè)信號(hào)流，并使用2根天線來(lái)發(fā)送，數(shù)字編碼信號(hào)和模擬編碼信號(hào)再根據(jù)設(shè)定的功率約束進(jìn)行功率分配，疊加得到混合數(shù)模信號(hào)后發(fā)送。

視頻接收重建過(guò)程分為接收端有一根天線和接收端有兩根天線兩種情況。當(dāng)接收端有兩根天線時(shí)，信號(hào)以最大比合并接收，基本層數(shù)字信號(hào)通過(guò)空時(shí)分組解碼(alamouti解碼)后再經(jīng)過(guò)解調(diào)&fec解碼，得到的信號(hào)再通過(guò)h.264解碼得到重建的原始數(shù)字視頻；對(duì)于增強(qiáng)層模擬信號(hào)，首先通過(guò)將接收的兩路視頻信號(hào)分別減去經(jīng)過(guò)解調(diào)&fec解碼后的兩路數(shù)字重建視頻信號(hào)得到兩路接收的模擬信號(hào)部分，再對(duì)這兩路模擬信號(hào)采用滿軼空間復(fù)用解碼和線性最小均方估計(jì)聯(lián)合解碼(mimo解碼+llse解碼)方法解碼，再經(jīng)過(guò)三維離散余弦逆變換(3d-idct)得到重建的原始模擬視頻，將重建的原始數(shù)字視頻和原始模擬視頻疊加得到重建的原始視頻。

當(dāng)接收端有一根天線時(shí)，只將發(fā)送端其中一根天線的信號(hào)作為處理信號(hào)，另一根天線的信號(hào)當(dāng)做噪聲處理?；緦訑?shù)字信號(hào)通過(guò)空時(shí)分組編碼(alamouti解碼)后再進(jìn)行解調(diào)&fec解碼，得到的信號(hào)通過(guò)h.264解碼得到重建的原始數(shù)字視頻；對(duì)于增強(qiáng)層模擬信號(hào)，通過(guò)將接收的視頻信號(hào)減去經(jīng)過(guò)解調(diào)&fec解碼后的數(shù)字重建視頻信號(hào)得到接收的模擬信號(hào)部分，對(duì)模擬信號(hào)采用不滿軼的空間復(fù)用解碼和線性最小均方估計(jì)聯(lián)合解碼方法，再經(jīng)過(guò)三維離散余弦逆變換得到重建的原始模擬視頻，將重建的原始數(shù)字視頻和原始模擬視頻疊加得到重建的原始視頻。

實(shí)施例二

為了說(shuō)明本申請(qǐng)?zhí)岢龅膫鬏敺椒ǖ恼_性和有效性，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，以峰值信噪比(psnr)來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能。同時(shí)，為了驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性和優(yōu)越性，將本申請(qǐng)?zhí)岢龅幕旌蠑?shù)字和模擬聯(lián)合解碼方法(hda)與其他兩種方法進(jìn)行比較，其他兩種方法分別是：偽模擬視頻傳輸方案(softcast)和多天線異構(gòu)下的模擬傳輸方案(airscale)。

在仿真實(shí)驗(yàn)中，從標(biāo)準(zhǔn)視頻測(cè)試序列中隨機(jī)選出一個(gè)視頻來(lái)處理，圖3所示為該視頻當(dāng)接收端為2根天線時(shí)在三種不同傳輸方案下的性能曲線，圖4所示為該視頻當(dāng)接收端為1根天線時(shí)在三種不同傳輸方案下的性能曲線。

從圖3中可知，不論在低信噪比和高信噪比下，在接收端為2根天線時(shí)混合數(shù)字和模擬聯(lián)合解碼的方法的性能都要優(yōu)于其他兩種方法。

從圖4中可知，不論在低信噪比和高信噪比下，在接收端為1根天線時(shí)混合數(shù)字和模擬聯(lián)合解碼的方法的性能變化不大，但始終都要優(yōu)于其他兩種方法，其中在低信噪比時(shí)性能優(yōu)勢(shì)更明顯。

綜合圖3和圖4可知，對(duì)于仿真實(shí)驗(yàn)處理的視頻，混合數(shù)字和模擬聯(lián)合解碼方法的性能，不論接收端是1根天線還是2根天線，不論在低信噪比和高信噪比下都要高于其他兩種傳輸方案。

在另一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)中使用7組測(cè)試視頻對(duì)不同視頻傳輸方法的平均性能作比較，圖5所示為接收端為1根天線時(shí)多個(gè)視頻采用四種不同傳輸方案的平均性能比較示意圖，四種傳輸方法分別是：混合數(shù)字和模擬聯(lián)合解碼(hdajointdecode)方法，偽模擬傳輸方法(softcast)，多天線異構(gòu)下的模擬傳輸方法(airscale)，以及混合數(shù)字和模擬信號(hào)分開解碼的方法(hdaseparatedecode)。圖6所示為接收端為1根天線時(shí)多個(gè)視頻采用四種不同傳輸方案的平均性能比較示意圖。

從圖5和圖6中可知，不論接收端為1根天線還是2根天線，混合數(shù)字和模擬聯(lián)合解碼方法的性能都比其他三種傳輸方案的性能高。

通過(guò)仿真試驗(yàn)比較，可知本申請(qǐng)的傳輸方法相較于其他方法的有效性和優(yōu)越性，無(wú)論在高信噪比還是低信噪比條件下，本方法接收端的重建視頻質(zhì)量都高于其他兩種傳輸方法。同時(shí)，采用基于混合數(shù)模的傳輸方法，克服了傳統(tǒng)無(wú)線視頻傳輸中的“懸崖效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)了視頻在無(wú)線信道中傳輸時(shí)隨著信道質(zhì)量變化能夠達(dá)到連續(xù)的圖像質(zhì)量衰減，同時(shí)接收端的視頻質(zhì)量也能實(shí)現(xiàn)與接收端天線數(shù)目相匹配。