本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種LT碼度分布設(shè)計(jì)方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的LT編碼中度分布的設(shè)計(jì)方法主要集中在Luby提出的魯棒孤子度分布(Robust Solition Distribution，RSD)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和修正。除此之外還有一些利用二進(jìn)制指數(shù)分布(Binary Exponential Distribution，BED)修正的正態(tài)分布、利用反饋修改度分布函數(shù)、聯(lián)合度分布和新開(kāi)關(guān)度分布來(lái)作為L(zhǎng)T編碼的度分布函數(shù)。

LT碼的譯碼方法主要有兩種：置信傳播法(Belief Propagation，BP)和高斯消元法(Gauss Elimination，GE)。由于GE的譯碼方法復(fù)雜度較高，因此在LT譯碼中通常采用BP譯碼法，采用BP譯碼有一個(gè)必要條件就是要保證在譯碼過(guò)程中總有度值為1的編碼包存在，否則就會(huì)譯碼中斷，需要接收更多的編碼數(shù)據(jù)包來(lái)進(jìn)行下一步譯碼。

采用RSD進(jìn)行LT編碼時(shí)，其產(chǎn)生的編碼數(shù)據(jù)包的度值較大，在譯碼時(shí)可能會(huì)由于缺少足夠多的度值較小的編碼數(shù)據(jù)包，而不能通過(guò)迭代的方法產(chǎn)生度值為1的編碼包，從而導(dǎo)致譯碼中斷，為了能夠成功譯碼則需要接收更多的編碼數(shù)據(jù)包，這就導(dǎo)致了接收端冗余增大即譯碼開(kāi)銷(xiāo)增加。

采用BED進(jìn)行LT編碼，根據(jù)BED度分布函數(shù)可知，其可以確保能夠生成足夠多的度值較小的編碼數(shù)據(jù)包，以保證在進(jìn)行BP譯碼時(shí)總有度值為1的編碼數(shù)據(jù)包存在，但由于其大部分編碼數(shù)據(jù)包的度值較小，編碼數(shù)據(jù)包可能沒(méi)有覆蓋原始數(shù)據(jù)的全部信息，因此，會(huì)導(dǎo)致原始數(shù)據(jù)遺漏，從而增加誤比特率。為了減小誤比特率，在收端進(jìn)行譯碼時(shí)，則需要接收大量的編碼數(shù)據(jù)包來(lái)保證編碼數(shù)據(jù)包覆蓋全部的原始數(shù)據(jù)，這就是以增加開(kāi)銷(xiāo)為代價(jià)來(lái)減小誤比特率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種LT碼度分布設(shè)計(jì)方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的譯碼開(kāi)銷(xiāo)大的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種LT碼度分布設(shè)計(jì)方法，包括：

S1，基于預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，確定待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i；

S2，根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K、編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N及確定的所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，生成編碼生成矩陣G_K×N，其中，在G_K×N中，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，每一列的第i個(gè)元素為1，其他元素為0，i為確定的待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)；

S3，將K個(gè)源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到N個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N；

S4，在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，判斷生成的G_K×N中是否有度值d＝1的列，若G_K×N中有度值d＝1的列，令G_K×N中度值d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令度值d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1，其中，i表示G_K×N中的行，j表示G_K×N中的列；

S5，令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值等于原編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值與s_i的異或，在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0；

S6，判斷count是否等于源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K，若count＝K，則完成譯碼；否則，則返回S4繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

進(jìn)一步地，所述S1包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)通過(guò)二分法確定度值d；

根據(jù)確定的度值d，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)表示為：

其中，d＝1,2,……,K

其中，d＝1,2,……,K

其中，pmrsd(d)為預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，p(d)為Poisson分布的分布函數(shù)，mrsd(d)為Moved-RSD分布的分布函數(shù)，d為度值，q為當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，β為度分布轉(zhuǎn)換點(diǎn)，K為源數(shù)據(jù)包的總數(shù)，λ為隨機(jī)選取度值的平均概率，e為自然對(duì)數(shù)的底，ρ(d)為修正后的理想度分布的分布函數(shù)，τ(d)為一個(gè)正整數(shù)，n為第一峰值點(diǎn)，b為第一峰值系數(shù)，δ為未能成功譯出全部源數(shù)據(jù)包的概率，R為在譯碼過(guò)程中產(chǎn)生度值d為1的編碼數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)確定的度值d，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i包括：

利用隨機(jī)函數(shù)生成d個(gè)隨機(jī)數(shù)，確定每個(gè)隨機(jī)數(shù)落到的概率區(qū)間，其中，隨機(jī)數(shù)的值在[0,1]之間；

根據(jù)d個(gè)隨機(jī)數(shù)各自落到的概率區(qū)間，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

進(jìn)一步地，所述S4還包括：

若G_K×N中沒(méi)有度值d＝1的列，則繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置，包括：

確定模塊，用于基于預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，確定待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i；

生成模塊，用于根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K、編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N及確定的所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，生成編碼生成矩陣G_K×N，其中，在G_K×N中，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，每一列的第i個(gè)元素為1，其他元素為0，i為確定的待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)；

編碼模塊，用于將K個(gè)源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到N個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N；

譯碼模塊，用于在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，判斷生成的G_K×N中是否有度值d＝1的列，若G_K×N中有度值d＝1的列，令G_K×N中度值d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令度值d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1，其中，i表示G_K×N中的行，j表示G_K×N中的列；還用于令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值等于原編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值與s_i的異或，在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0；

判斷模塊，用于判斷count是否等于源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K，若count＝K，則完成譯碼；否則，則返回所述譯碼模塊繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

進(jìn)一步地，所述確定模塊包括：

確定單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)通過(guò)二分法確定度值d；

記錄單元，用于根據(jù)確定的度值d，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)表示為：

其中，d＝1,2,……,K

其中，d＝1,2,……,K

其中，pmrsd(d)為預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，p(d)為Poisson分布的分布函數(shù)，mrsd(d)為Moved-RSD分布的分布函數(shù)，d為度值，q為當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，β為度分布轉(zhuǎn)換點(diǎn)，K為源數(shù)據(jù)包的總數(shù)，λ為隨機(jī)選取度值的平均概率，e為自然對(duì)數(shù)的底，ρ(d)為修正后的理想度分布的分布函數(shù)，τ(d)為一個(gè)正整數(shù)，n為第一峰值點(diǎn)，b為第一峰值系數(shù)，δ為未能成功譯出全部源數(shù)據(jù)包的概率，R為在譯碼過(guò)程中產(chǎn)生度值d為1的編碼數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)。

進(jìn)一步地，所述記錄單元包括：

確定子模塊，用于利用隨機(jī)函數(shù)生成d個(gè)隨機(jī)數(shù)，確定每個(gè)隨機(jī)數(shù)落到的概率區(qū)間，其中，隨機(jī)數(shù)的值在[0,1]之間；

記錄子模塊，用于根據(jù)d個(gè)隨機(jī)數(shù)各自落到的概率區(qū)間，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

進(jìn)一步地，所述譯碼模塊，還用于若G_K×N中沒(méi)有度值d＝1的列，則繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，基于預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，確定待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i；根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K、編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N及確定的所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，生成編碼生成矩陣G_K×N，其中，在G_K×N中，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，每一列的第i個(gè)元素為1，其他元素為0，i為確定的待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)；將K個(gè)源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到N個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N；在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，判斷生成的G_K×N中是否有度值d＝1的列，若G_K×N中有度值d＝1的列，令G_K×N中度值d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令度值d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1，其中，i表示G_K×N中的行，j表示G_K×N中的列；令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值等于原編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值與s_i的異或，在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0，當(dāng)count＝K時(shí)，完成譯碼，這樣，能夠減小誤比特率和譯碼開(kāi)銷(xiāo)，提高譯碼效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的LT碼度分布設(shè)計(jì)方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于PMRSD度分布的LT編碼方法流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于PMRSD度分布的LT譯碼方法流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的編碼生成矩陣G_K×N的變換示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于PMRSD度分布與新開(kāi)關(guān)度分布的LT碼，在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包比例與成功譯碼比例關(guān)系示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于PMRSD度分布與新開(kāi)關(guān)度分布的LT碼，在發(fā)送端發(fā)送不同源數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)與譯碼開(kāi)銷(xiāo)的關(guān)系示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于PMRSD度分布與新開(kāi)關(guān)度分布的LT碼，在發(fā)送端發(fā)送不同源數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)與譯碼效率的關(guān)系示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的譯碼開(kāi)銷(xiāo)大的問(wèn)題，提供一種LT碼度分布設(shè)計(jì)方法及裝置。

實(shí)施例一

參看圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的LT碼度分布設(shè)計(jì)方法，包括：

S101，基于預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，確定待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i；

S102，根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K、編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N及確定的所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，生成編碼生成矩陣G_K×N，其中，在G_K×N中，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，每一列的第i個(gè)元素為1，其他元素為0，i為確定的待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)；

S103，將K個(gè)源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到N個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N；

S104，在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，判斷生成的G_K×N中是否有度值d＝1的列，若G_K×N中有度值d＝1的列，令G_K×N中度值d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令度值d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1，其中，i表示G_K×N中的行，j表示G_K×N中的列；

S105，令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值等于原編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值與s_i的異或，在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0；

S106，判斷count是否等于源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K，若count＝K，則完成譯碼；否則，則返回S104繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

本發(fā)明實(shí)施例所述的LT碼度分布設(shè)計(jì)方法，基于預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，確定待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i；根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K、編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N及確定的所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，生成編碼生成矩陣G_K×N，其中，在G_K×N中，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，每一列的第i個(gè)元素為1，其他元素為0，i為確定的待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)；將K個(gè)源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到N個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N；在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，判斷生成的G_K×N中是否有度值d＝1的列，若G_K×N中有度值d＝1的列，令G_K×N中度值d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令度值d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1，其中，i表示G_K×N中的行，j表示G_K×N中的列；令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值等于原編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值與s_i的異或，在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0，當(dāng)count＝K時(shí)，完成譯碼，這樣，能夠減小誤比特率和譯碼開(kāi)銷(xiāo)，提高譯碼效率。

本實(shí)施例中，設(shè)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)為K，s₁，s₂，……，s_K表示源數(shù)據(jù)包表示；編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)為N，c₁，c₂，……，c_N表示編碼數(shù)據(jù)包。

本實(shí)施例所述的LT碼度分布設(shè)計(jì)方法，主要包括：在發(fā)送端，基于PMRSD度分布的LT編碼方法和在接收端，基于PMRSD度分布的LT譯碼方法，如圖2所示，所述在發(fā)送端，基于PMRSD度分布的LT編碼方法具體可以包括如下步驟：

步驟11，確定PMRSD度分布的分布函數(shù)。

本實(shí)施例中，可以基于新開(kāi)關(guān)度分布，將Poisson(泊松)分布和滑動(dòng)魯棒孤子度分布(Moved-RSD)分布進(jìn)行結(jié)合，設(shè)計(jì)一種新的度分布即PMRSD度分布，其中，所述PMRSD度分布的分布函數(shù)表示為：

其中，p(d)為Poisson分布的分布函數(shù)，mrsd(d)為Moved-RSD分布的分布函數(shù)，d為度值，q為當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，0≤q≤N，β為度分布轉(zhuǎn)換點(diǎn)；若當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)q≤βK，在發(fā)送端進(jìn)行LT編碼時(shí)按照Poisson度分布來(lái)產(chǎn)生度值進(jìn)行編碼；若當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)q>βK，在發(fā)送端進(jìn)行LT編碼時(shí)按照Moved-RSD度分布來(lái)產(chǎn)生度值進(jìn)行編碼；

本實(shí)施例中，Poisson分布的分布函數(shù)p(d)可以表示為：

其中d＝1,2,……,K

其中，K為源數(shù)據(jù)包的總數(shù)，d為度值，λ為隨機(jī)選取度值的平均概率，e為自然對(duì)數(shù)的底，e＝2.7182818……。

本實(shí)施例中，Moved-RSD分布的分布函數(shù)mrsd(d)可以表示為：

其中d＝1,2,……,K

其中，ρ(d)為修正后的理想度分布的分布函數(shù)，τ(d)為一個(gè)正整數(shù)；ρ(d)可以表示為：

其中，n為第一峰值點(diǎn)。b為第一峰值系數(shù)，b取值范圍為0<b≤1；τ(d)可以表示為：

其中，c為一個(gè)常數(shù)，c取值范圍為：0<c<1；δ為接收一定數(shù)量的編碼包后，未能成功譯出全部源數(shù)據(jù)包的概率，一般取值為0.7；R為在譯碼過(guò)程中產(chǎn)生度值d為1的編碼數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)，參數(shù)c和δ保證了R大約為：

本實(shí)施例中，在仿真實(shí)驗(yàn)中參數(shù)c、δ、n、b、β、λ分別可以設(shè)置為：c＝0.03,δ＝0.7,n＝145,b＝0.7,β＝0.01,λ＝2。

步驟12，根據(jù)預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)通過(guò)二分法確定度值d。

本實(shí)施例中，根據(jù)確定的PMRSD度分布的分布函數(shù)，并利用隨機(jī)函數(shù)生成一個(gè)[0,1]之間的隨機(jī)數(shù)r通過(guò)二分法確定度值d，其中，d的值是在[1,K]之間并且d是服從PMRSD度分布的隨機(jī)整數(shù)，度值d是用于確定當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)包需要的待編碼源數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)。

步驟13，根據(jù)已經(jīng)確定的度值d，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄這d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

本實(shí)施例中，所述根據(jù)已經(jīng)確定的度值d，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄這d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i包括：

利用隨機(jī)函數(shù)生成d個(gè)隨機(jī)數(shù)，確定每個(gè)隨機(jī)數(shù)落到的概率區(qū)間，其中，隨機(jī)數(shù)的值在[0,1]之間；

根據(jù)d個(gè)隨機(jī)數(shù)各自落到的概率區(qū)間，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

本實(shí)施例中，設(shè)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)為K，選擇每個(gè)源數(shù)據(jù)包的概率為1/K；概率區(qū)間為K個(gè)，概率區(qū)間的數(shù)目是按照K的值預(yù)先設(shè)定好的，假設(shè)K＝5，則源數(shù)據(jù)包可以表示為s₁，s₂，s₃，s₄，s₅；選擇每個(gè)源數(shù)據(jù)包的概率為1/K＝1/5＝0.2，則選擇s₁的概率區(qū)間為(0,0.2]，包號(hào)為1；選擇s₂的概率區(qū)間為(0.2,0.4]，包號(hào)為2；選擇s₃的概率區(qū)間為(0.4,0.6]，包號(hào)為3；選擇s₄的概率區(qū)間為(0.6,0.8]，包號(hào)為4；選擇s₅的概率區(qū)間為(0.8,1]，包號(hào)為5。

步驟14，根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K，編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N，待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，確定編碼生成矩陣G_K×N。

本實(shí)施例中，G_K×N為一個(gè)K行N列的矩陣，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，在G_K×N中的元素的值只有0和1，在G_K×N中每一列的1的個(gè)數(shù)的總和(其中，每一列的1的個(gè)數(shù)的總和稱(chēng)為列重)與d的值相等，具體每一列哪個(gè)元素為1，由待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i確定。

步驟15，將源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與編碼生成矩陣G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，LT碼編碼結(jié)束。

本實(shí)施例中，如圖3所示，所述在接收端，基于PMRSD度分布的LT譯碼方法具體可以包括如下步驟：

步驟21，在接收端，接收發(fā)送端發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，根據(jù)生成的編碼生成矩陣G_K×N查找度值d＝1的情況，也就是說(shuō)，判斷生成的G_K×N中是否有列重為1的列。

本實(shí)施例中，接收端的編碼生成矩陣G_K×N可以參照發(fā)送端生成編碼生成矩陣G_K×N的方法生成，但是，接收端生成的編碼生成矩陣G_K×N的列與當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)保持一致；也就是說(shuō)，在譯碼過(guò)程中，接收端的編碼生成矩陣G_K×N的列不是固定的，但是列的總數(shù)是一定的，列的總數(shù)為N，因此，接收端生成的編碼生成矩陣也可以表示為G_K×N。

本實(shí)施例中，如4(a)所示，G_K×N中第2、7列的列重都為1，也就是說(shuō)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₂和c₇的度值d＝1。

步驟22，若G_K×N中有度值d＝1的列，令編碼生成矩陣G_K×N中d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1；若G_K×N中沒(méi)有度值d＝1的列，則繼續(xù)接收發(fā)送端發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)包返回步驟21進(jìn)行譯碼。

本實(shí)施例中，i代表G_K×N中的行，j代表G_K×N中的列，如圖4(a)所述，G_K×N中d＝1的點(diǎn)為(3，2)和(6,7)，則令s3＝c2，s6＝c7，并且令G[3，2]＝0，G[6，7]＝0。

本實(shí)施例中，若G_K×N中沒(méi)有度值d＝1的列，則繼續(xù)接收發(fā)送端發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼，繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包會(huì)增加編碼生成矩陣G_K×N的列，因此繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包后，還需繼續(xù)判斷G_K×N中是否有度值d＝1的列。

步驟23，令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包的值等于原編碼數(shù)據(jù)包的值與s_i的異或，并在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0。

本實(shí)施例中，如圖4(b)所示，與s₃相關(guān)的編碼數(shù)據(jù)包為c₃，因此，G[3，3]＝0；與s₆相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包為c₁，c₄，c₆，因此G[6，1]＝0，G[6，4]＝0，G[6，6]＝0。

步驟24，判斷count是否等于源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K，若count＝K，則完成譯碼；否則，則返回S4繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

本實(shí)施例中，可以參考圖4(c)-圖4(f)進(jìn)行譯碼，完成譯碼后，對(duì)基于PMRSD度分布的誤比特率、譯碼開(kāi)銷(xiāo)、譯碼效率進(jìn)行說(shuō)明：

圖5為基于本實(shí)施例PMRSD度分布與新開(kāi)關(guān)度分布的LT碼，在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包比例與成功譯碼比例關(guān)系示意圖，如圖5所示，雖然前半段基于新開(kāi)關(guān)度分布的LT譯碼成功比例大于基于本實(shí)施例PMRSD度分布的LT譯碼成功比例，但是在接收比例為1.3時(shí)，基于本實(shí)施例PMRSD度分布的LT碼已實(shí)現(xiàn)完全譯碼，而基于新開(kāi)關(guān)度分布的LT碼譯碼剛完成90％，因此，基于本實(shí)施例PMRSD度分布的誤比特率要低于基于新開(kāi)關(guān)度分布的LT譯碼的誤比特率。

圖6為基于本實(shí)施例PMRSD度分布與新開(kāi)關(guān)度分布的LT碼，在發(fā)送端發(fā)送不同源數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)與譯碼開(kāi)銷(xiāo)的關(guān)系示意圖，如圖6所示，說(shuō)明基于本實(shí)施例PMRSD度分布的LT譯碼開(kāi)銷(xiāo)小于基于新開(kāi)關(guān)度分布的LT譯碼開(kāi)銷(xiāo)。

圖7為基于本實(shí)施例PMRSD度分布與新開(kāi)關(guān)度分布的LT碼，在發(fā)送端發(fā)送不同源數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)與譯碼效率的關(guān)系示意圖，如圖7所示，說(shuō)明基于本實(shí)施例PMRSD度分布的LT譯碼效率大于基于新開(kāi)關(guān)度分布的LT譯碼效率。

綜上，基于本實(shí)施例PMRSD度分布的LT碼，減小了誤比特率和譯碼開(kāi)銷(xiāo)，提高了譯碼效率。

實(shí)施例二

本發(fā)明還提供一種LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置的具體實(shí)施方式，由于本發(fā)明提供的LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置與前述LT碼度分布設(shè)計(jì)方法的具體實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)，該LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置可以通過(guò)執(zhí)行上述方法具體實(shí)施方式中的流程步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，因此上述LT碼度分布設(shè)計(jì)方法具體實(shí)施方式中的解釋說(shuō)明，也適用于本發(fā)明提供的LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置的具體實(shí)施方式，在本發(fā)明以下的具體實(shí)施方式中將不再贅述。

參看圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置，包括：

確定模塊11，用于基于預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，確定待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i；

生成模塊12，用于根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K、編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N及確定的所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，生成編碼生成矩陣G_K×N，其中，在G_K×N中，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，每一列的第i個(gè)元素為1，其他元素為0，i為確定的待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)；

編碼模塊13，用于將K個(gè)源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到N個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N；

譯碼模塊14，用于在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，判斷生成的G_K×N中是否有度值d＝1的列，若G_K×N中有度值d＝1的列，令G_K×N中度值d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令度值d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1，其中，i表示G_K×N中的行，j表示G_K×N中的列；還用于令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值等于原編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值與s_i的異或，在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0；

判斷模塊15，用于判斷count是否等于源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K，若count＝K，則完成譯碼；否則，則返回所述譯碼模塊繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

本發(fā)明實(shí)施例所述的LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置，基于預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，確定待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i；根據(jù)源數(shù)據(jù)包的總數(shù)K、編碼數(shù)據(jù)包的總數(shù)N及確定的所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i，生成編碼生成矩陣G_K×N，其中，在G_K×N中，每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，每一列的第i個(gè)元素為1，其他元素為0，i為確定的待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)；將K個(gè)源數(shù)據(jù)包s₁，s₂，……，s_K與G_K×N進(jìn)行模二相乘，得到N個(gè)編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N，向接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)₁，c₂，……，c_N；在接收端接收編碼數(shù)據(jù)包，并根據(jù)當(dāng)前接收到的編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，生成編碼生成矩陣G_K×N，判斷生成的G_K×N中是否有度值d＝1的列，若G_K×N中有度值d＝1的列，令G_K×N中度值d＝1的點(diǎn)(i，j)對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)包s_i等于接收到的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j，并在G_K×N中令度值d＝1的點(diǎn)(i，j)＝0，且使譯碼計(jì)數(shù)器count加1，其中，i表示G_K×N中的行，j表示G_K×N中的列；令與s_i相關(guān)聯(lián)的編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值等于原編碼數(shù)據(jù)包c(diǎn)_j的值與s_i的異或，在G_K×N中將與s_i相關(guān)聯(lián)的元素的值置為0，當(dāng)count＝K時(shí)，完成譯碼，這樣，能夠減小誤比特率和譯碼開(kāi)銷(xiāo)，提高譯碼效率。

在前述LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述確定模塊包括：

確定單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)通過(guò)二分法確定度值d；

記錄單元，用于根據(jù)確定的度值d，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

在前述LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)表示為：

其中，d＝1,2,……,K

其中，d＝1,2,……,K

其中，pmrsd(d)為預(yù)設(shè)的PMRSD度分布的分布函數(shù)，p(d)為Poisson分布的分布函數(shù)，mrsd(d)為Moved-RSD分布的分布函數(shù)，d為度值，q為當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，β為度分布轉(zhuǎn)換點(diǎn)，K為源數(shù)據(jù)包的總數(shù)，λ為隨機(jī)選取度值的平均概率，e為自然對(duì)數(shù)的底，ρ(d)為修正后的理想度分布的分布函數(shù)，τ(d)為一個(gè)正整數(shù)，n為第一峰值點(diǎn)，b為第一峰值系數(shù)，δ為未能成功譯出全部源數(shù)據(jù)包的概率，R為在譯碼過(guò)程中產(chǎn)生度值d為1的編碼數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)。

在前述LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述記錄單元包括：

確定子模塊，用于利用隨機(jī)函數(shù)生成d個(gè)隨機(jī)數(shù)，確定每個(gè)隨機(jī)數(shù)落到的概率區(qū)間，其中，隨機(jī)數(shù)的值在[0,1]之間；

記錄子模塊，用于根據(jù)d個(gè)隨機(jī)數(shù)各自落到的概率區(qū)間，確定d個(gè)待編碼源數(shù)據(jù)包s_i，并記錄所述待編碼源數(shù)據(jù)包s_i的包號(hào)i。

在前述LT碼度分布設(shè)計(jì)裝置的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述譯碼模塊，還用于若G_K×N中沒(méi)有度值d＝1的列，則繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。