一种信息传输方法及系统技术方案

本申请公开了一种信息传输方法及系统，包括：发送端按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧；在各互补组合帧之间及首个互补组合帧之前插入同步帧；在互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，不同互补组合帧嵌入信息大小不同；将同步帧及嵌入嵌入信息的互补组合帧形成发送帧序列发送至接收端；接收端将每接收到的两帧发送帧作为接收组合帧；将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算，得到嵌入信息。由于发送端在互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，并插入同步帧，通过将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算，得到准确的嵌入信息。

A Method and System of Information Transmission

This application discloses an information transmission method and system, which includes: the sender obtains two adjacent original frames without embedded information in the original frame sequence in turn according to the generating order of the original frame, as complementary composite frames; inserts synchronous frames between complementary composite frames and before the first complementary composite frame; and inserts equal size, positive and negative phases into two adjacent frames in complementary composite frames, respectively. On the contrary, the size of embedded information in different complementary combination frames is different; the synchronous frame and the complementary combination frame embedded in the embedded information are sent to the receiving end to form a sequence of sending frames; the receiving end regards each received two sending frames as receiving combination frames; and the bearing information on the two frames in the receiving combination frame is subtracted from each other to obtain the embedded information. Because the sender embeds the same size and opposite embedded information in the two adjacent frames of the complementary combination frame, and inserts the synchronous frame, the accurate embedded information can be obtained by calculating the difference of the carrying information between the two frames of the received combination frame.

【技术实现步骤摘要】
一种信息传输方法及系统
本专利技术涉及可见光通信
，具体涉及一种信息传输方法及系统。
技术介绍
近年来，可见光通信技术逐渐成为通信的热门领域，而可见光成像通信是可见光通信的其中之一，随着成像器件的不断发展，可见光成像通信的应用也越来越广。可见光成像通信分为显式成像通信和隐式成像通信，对于隐式成像通信主要利用显示屏作为发送端，相机作为接收端。由于显示屏是通过不断刷新图像的方式进行图像显示的，而相机则是采用逐行扫描曝光，顺序读出方式来捕获显示屏上显示的图像。并且，显示屏是按照预设刷新频率显示图像，相机则是按照预设扫描频率捕获图像。结合附图1所示，相机帧速率等于显示屏刷新率情况下的成像过程，从附图1中可以看出，显示屏和相机的刷新方向是从上到下，从左到右。若相机对某一帧进行曝光的时间段内，显示屏恰好显示了两相邻帧的像素，那么相机实际读出的像素点信息则是两相邻帧上承载的像素点信息的混合，相机则会将读出的两相邻帧像素点信息的混合作为某一帧的像素点信息内容，称为相机成像的混合现象，而机成像的混合现象则会导致相机读取的像素点信息不准确。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种信息传输方法及系统，能够解决现有技术中的由于相机成像混合现象，导致的相机读取的像素点信息不准确的问题。一种信息传输方法，包括：发送端按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧；所述发送端在各互补组合帧之间插入同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧；所述发送端在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同；将同步帧以及嵌入嵌入信息的互补组合帧形成的帧组合序列作为发送帧序列；所述发送端将所述发送帧序列发送至接收端；所述接收端每接收到两帧发送帧，则将接收到的两帧发送帧作为接收组合帧；所述接收端将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算，得到嵌入信息。优选的，所述发送端在各互补组合帧之间插入同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧的过程包括：所述发送端在各互补组合帧之间插入三帧同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入三帧同步帧。优选的，所述发送端在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同的过程包括：所述发送端利用互补帧设计模型：在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同的；其中，Vk(i,j)是第k个原始帧，dk(i,j)表示嵌入信息，yk(i,j)为嵌入嵌入信息的帧，H和L分别表示帧图像的高和宽，发送端发送的图像的像素的坐标范围为1≤i≤H，1≤j≤L，q为信息因子，是信息矩阵中对应的元素，信息矩阵Q内的元素均为1或-1，由长度为Q1×Q2的0，1信息序列映射而成，0映射为-1，1映射为1，每T帧切换一个信息矩阵，为向上取整运算，Δ为B通道上的信息嵌入强度。优选的，在发送端按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧之前还包括：对原始帧序列执行前向纠错RS信道编码操作，得到RS信道编码后的原始帧序列。优选的，在发送端对原始帧序列执行前向纠错RS信道编码操作，得到RS信道编码后的原始帧序列之后，还包括：对RS信道编码后的原始帧序列，依据交织编码矩阵执行预设交织深度的交织编码，其中，交织深度m通过如下方式确定：其中，t为隐式成像通信中连续误码时间，r为连续长误码的概率，Fs为显示器的刷新率，K为互补帧调制中的互补帧的帧数，b为交织编码矩阵的每一行码字的纠错能力。一种信息传输系统，所述信息传输系统包括发送端和接收端；所述发送端用于按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧；在各互补组合帧之间插入同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧；在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同；将同步帧以及嵌入嵌入信息的互补组合帧形成的帧组合序列作为发送帧序列；将所述发送帧序列发送至接收端；所述接收端用于每接收到两帧发送帧，则将接收到的两帧发送帧作为接收组合帧；将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算，得到嵌入信息。优选的，所述发送端具体用于：在各互补组合帧之间插入三帧同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入三帧同步帧。优选的，所述发送端具体用于：利用互补帧设计模型：在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同的；其中，Vk(i,j)是第k个原始帧，dk(i,j)表示嵌入信息，yk(i,j)为嵌入嵌入信息的帧，H和L分别表示帧图像的高和宽，发送端发送的图像的像素的坐标范围为1≤i≤H，1≤j≤L，q为信息因子，是信息矩阵中对应的元素，信息矩阵Q内的元素均为1或-1，由长度为Q1×Q2的0，1信息序列映射而成，0映射为-1，1映射为1，每T帧切换一个信息矩阵，为向上取整运算，Δ为B通道上的信息嵌入强度。优选的，还包括：信道编码模块；所述信道编码模块用于对原始帧序列执行前向纠错RS信道编码操作，得到RS信道编码后的原始帧序列。优选的，还包括：与信道编码模块相连接的交织编码模块；所述交织编码模块用于对RS信道编码后的原始帧序列，依据交织编码矩阵执行预设交织深度的交织编码，其中，交织深度m通过如下方式确定：其中，t为隐式成像通信中连续误码时间，r为连续长误码的概率，Fs为显示器的刷新率，K为互补帧调制中的互补帧的帧数，b为交织编码矩阵的每一行码字的纠错能力。基于上述技术方案，本专利技术实施例公开了一种信息传输方法及系统，包括：发送端按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧；所述发送端在各互补组合帧之间插入同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧；所述发送端在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同；将同步帧以及嵌入嵌入信息的互补组合帧形成的帧组合序列作为发送帧序列；所述发送端将所述发送帧序列发送至接收端；所述接收端每接收到两帧发送帧，则将接收到的两帧发送帧作为接收组合帧；所述接收端将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算，得到嵌入信息。本申请中由于发送端在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，并且，在各互补组合帧之间插入同步帧，以及在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧，即使接收端接收到的组合帧中的两帧上的承载信息产生混合现象，通过将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算的方式，便能得到准确的嵌入信息。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的一种成像过程示意图；图2为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信息传输方法，其特征在于，包括：发送端按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧；所述发送端在各互补组合帧之间插入同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧；所述发送端在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同；将同步帧以及嵌入嵌入信息的互补组合帧形成的帧组合序列作为发送帧序列；所述发送端将所述发送帧序列发送至接收端；所述接收端每接收到两帧发送帧，则将接收到的两帧发送帧作为接收组合帧；所述接收端将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算，得到嵌入信息。

【技术特征摘要】
1.一种信息传输方法，其特征在于，包括：发送端按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧；所述发送端在各互补组合帧之间插入同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧；所述发送端在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同；将同步帧以及嵌入嵌入信息的互补组合帧形成的帧组合序列作为发送帧序列；所述发送端将所述发送帧序列发送至接收端；所述接收端每接收到两帧发送帧，则将接收到的两帧发送帧作为接收组合帧；所述接收端将接收组合帧中的两帧上的承载信息取差值运算，得到嵌入信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端在各互补组合帧之间插入同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入同步帧的过程包括：所述发送端在各互补组合帧之间插入三帧同步帧，并在原始帧序列中首个互补组合帧之前插入三帧同步帧。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同的过程包括：所述发送端利用互补帧设计模型：在所述互补组合帧中的两相邻帧中分别嵌入大小相等、正负相反的嵌入信息，其中不同互补组合帧中嵌入的嵌入信息的大小不同的；其中，Vk(i,j)是第k个原始帧，dk(i,j)表示嵌入信息，yk(i,j)为嵌入嵌入信息的帧，H和L分别表示帧图像的高和宽，发送端发送的图像的像素的坐标范围为1≤i≤H，1≤j≤L，q为信息因子，是信息矩阵中对应的元素，信息矩阵Q内的元素均为1或-1，由长度为Q1×Q2的0，1信息序列映射而成，0映射为-1，1映射为1，每T帧切换一个信息矩阵，为向上取整运算，Δ为B通道上的信息嵌入强度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在发送端按照原始帧的生成顺序，依次获取原始帧序列中未嵌入信息的两相邻原始帧，作为互补组合帧之前还包括：对原始帧序列执行前向纠错RS信道编码操作，得到RS信道编码后的原始帧序列。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在发送端对原始帧序列执行前向纠错RS信道编码操作，得到RS信道编码后的原始帧序列之后，还包括：对RS信道编码后的原始帧序列，依据交织编码矩阵执行预设交织深度的交织编码，其中，交织深度m通过如下方式确定：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐燕群，胡赟鹏，孟钰婷，沈智翔，姚祥文，沈彩耀，于宏毅，张效义，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，东莞信大融合创新研究院，
类型：发明
国别省市：河南,41