CN107852240A - 一种基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备 - Google Patents

一种基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备，其中，该方法包括：获取目标亮度值；从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，所述m以及所述n均为正整数，且所述n大于所述m；将所述mBnB码的输入部分的2m个码字与所述mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBnB码的编码映射规则；根据所述mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据；将第一亮度值信息以及所述第一编码数据发送给接收端设备，所述第一亮度值信息用于反映所述mBnB码的编码映射规则。本发明实施例能够提高VLC系统的数据传输效率。

Description

一种基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备 技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备。
背景技术
可见光通信(Visible Light Communication，VLC)技术是一种在利用可见光照明的同时，将数据调制在光源上，以可见光作为载体来传输数据的短距离无线通信技术。通常，为了节能，用户会调节光源的照明亮度。支持照明亮度调节的同时保持通信是VLC系统的一个重要特性。
开关键控(On Off Keying，OOK)调制是VLC系统中常用的一种数据调制方式。OOK调制通常与线路编码(例如曼彻斯特编码)结合使用，并通过‘1’控制发光，‘0’控制不发光。OOK调制为了支持亮度调节，需要将原来的数据帧分解成若干个子帧以插入补偿符号，该补偿符号用于控制光源的亮度。然而补偿符号不承载任何数据，在数据帧的传输过程中，补偿符号会占用原本用于传输数据符号的一部分时间，使得VLC系统的吞吐量减小，导致VLC系统的数据传输效率下降。
发明内容
本发明实施例公开了一种基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备，能够提高VLC系统的数据传输效率。
本发明实施例第一方面公开了一种基于可见光通信的数据发送方法，包括：
获取目标亮度值；其中，可以通过调节发送端设备开关上的亮度调节按钮来设置，或者，在接收端设备上对亮度值进行设置；
从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，其中，所述m以及所述n均为正整数，且所述n大于所述m，可选的，可以按照占空比从大到小对mBnB码的输出部分的多个码字进行排列， 或者，按照占空比从小到大对mBnB码的输出部分的多个码字进行排列；
将所述mBnB码的输入部分的2m个码字与所述mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBnB码的编码映射规则，可选的，可以按照mBnB码的输入部分的每个码字的值从大到小或者从小到大的顺序对mBnB码的输入部分的2m个码字进行排列；
根据所述mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据；
将第一亮度值信息以及所述第一编码数据发送给接收端设备，其中，该第一亮度值信息包括目标亮度值，或者，该第一亮度值信息包括配置的亮度值，该配置的亮度值为通过某种特定的规则算法计算的输出部分的码字对应的亮度值或者为从码字信息表中查询到的输出部分的码字对应的亮度值，该第一亮度值信息用于反映mBnB码的编码映射规则，接收端设备可以根据第一亮度值信息确定mBnB码的编码映射规则。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述获取目标亮度值之后，所述方法还包括：
判断所述目标亮度值是否超过所述mBnB码的亮度值可调范围；
若否，则执行所述从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字的步骤。
其中，若目标亮度值未超过mBnB码的亮度值可调范围，则不需要使用补偿符号，而采用跟目标亮度值对应的编码映射规则对待发送的数据进行编码，从而可以提高VLC系统的数据传输效率。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述方法还包括：
若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用mBpB码，所述mBpB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述mBpB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠，所述p为正整数且所述p大于所述n；
从所述mBpB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，可选的，可以按照占空比从大到小对mBpB码的输出部分的多个码字进行排列，或者，按照占空比从小到大对mBpB码的输出部分的多个码字进行排列；
将所述mBpB码的输入部分的2m个码字与所述mBpB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBpB码的编码映射规则；可选的，可以按照mBpB码的输入部分的码字的值从大到小或者从小到大的顺序对mBpB码的输入部分的2m个码字进行排列；
根据所述mBpB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第二编码数据；
将第二亮度值信息以及所述第二编码数据发送给所述接收端设备，该第二亮度值信息用于反映mBpB码的编码映射规则，接收端设备可以根据第二亮度值信息确定mBpB码的编码映射规则。
其中，采用亮度值可调范围较大的mBpB码，可以满足用户对亮度值调节的需求，提高用户体验。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述方法还包括：
对所述mBnB码的输出部分的每个码字进行扩展，以确定所述mBpB码，其中，采用扩展码字的方式可以改变亮度值可调范围，满足用户对亮度值的调节需求。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述方法还包括：
若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用携带补偿符号的mBnB码，所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠；
从所述携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目 标亮度值对应的2m个许用码字；可选的，可以按照占空比从大到小对携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字进行排列，或者，按照占空比从小到大对携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字进行排列；
将所述携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与所述携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则；可选的，可以按照携带补偿符号的mBnB码的输入部分的每个码字的值从大到小或者从小到大的顺序对携带补偿符号的mBnB码的2m个码字进行排列；
根据所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第三编码数据；
将第三亮度值信息以及所述第三编码数据发送给所述接收端设备，该第三亮度值信息用于反映携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则，接收端设备可以根据第三亮度值信息确定携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则。
其中，采用补偿符号的方式可以改变亮度值可调范围，满足用户对亮度值的调节需求。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述方法还包括：
在所述mBnB码的输出部分的每个码字中插入q1比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述q1比特不承载数据信息，所述q1为正整数；或，
将所述mBnB码的输出部分的多个码字划分成多个分组，每个分组包括k个码字，所述k为大于1的正整数；以分组为单位插入连续的(q2*k)比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述(q2*k)比特不承载数据信息，所述q2为正整数。
其中，可以在mBnB码的输出部分的每个码字中插入补偿符号，或者，将mBnB码的输出部分的码字划分成多个分组，以分组为单位插入连续的补偿符号。
本发明实施例第二方面公开了一种发送端设备，所述发送端设备包括用于执行本发明实施例第一方面任一方法的部分或全部步骤的功能单元。其中，该发送端设备执行第一方面任一方法的部分或全部步骤时能够提高VLC系统的数据传输效率。
本发明实施例第三方面公开了一种发送端设备，所述发送端设备包括：处理器、输入装置、输出装置以及存储器，所述存储器被配置用于存储指令，所述处理器被配置用于运行所述指令，所述处理器运行所述指令以执行本发明实施例第一方面任一方法的部分或全部步骤。其中，该发送端设备执行第一方面任一方法的部分或全部步骤时能够提高VLC系统的数据传输效率。
本发明实施例第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序，所述程序具体包括用于执行本发明实施例第一方面任一方法的部分或全部步骤的指令。
在一些可行的实施方式中，当发送端设备判断目标亮度值超过mBnB码的亮度值可调范围时，发送端设备可以使用直流偏置的方式，来扩大mBnB码的亮度值可调范围。假设当前采用5B8B码，该5B8B码的亮度值可调范围为21％～80％，发送端设备可以使用直流偏置的方式将亮度值可调范围扩大到12％～88％。
本发明实施例中，当用户需要调整光源的亮度时，发送端设备可以获取目标亮度值，从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字，并将mBnB码的输入部分的2m个码字与mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBnB码的编码映射规则，这样，发送端设备就可以根据mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据，进一步地，发送端设备就可以将第一亮度值信息以及第一编码数据发送给接收端设备，以实现对光源亮度的调节，同时实现可见光通信。可见，本发明实施例中，发送端设备通过使用动态的编码映射规则来改变输出部分的码字的占空比来实现对光源亮度的调节，而无需通过插入补偿符号来调节光源亮度，在数据帧的传输过程中，所有的时间都用来传输数据符号，从而可以提高VLC系统的 数据传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种可见光通信系统的网络架构示意图；
图2是本发明实施例公开的一种基于可见光通信的数据发送方法的流程示意图；
图2.1是本发明实施例公开的一种4B6B码采用不同编码方案时的数据传输效率对比图；
图3是本发明实施例公开的另一种基于可见光通信的数据发送方法的流程示意图；
图4是本发明实施例公开的一种发送端设备的结构示意图；
图5是本发明实施例公开的另一种发送端设备的结构示意图；
图6是本发明实施例公开的另一种发送端设备的结构示意图；
图7是本发明实施例公开的另一种发送端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备，能够提高VLC系统的数据传输效率。以下分别进行详细说明。
为了更好的理解本发明实施例，下面先对本发明实施例公开的一种可见光 通信系统的网络架构示意图进行描述。
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种可见光通信系统的网络架构示意图，其中，可见光通信(Visible Light Communication，VLC)技术是一种在利用可见光照明的同时，将数据调制在光源上，以可见光作为载体来传输数据的短距离无线通信技术。
如图1所示，该可见光通信系统包括发送端设备以及多个接收端设备。其中，该发送端设备可以包括网络连接器、光源以及控制器，该网络连接器用于连接外网，比如：路由器、交换机等，光源为波长处于380nm～780nm范围内人眼可直接看见的可见光，比如：发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等，控制器用于对待发送的数据进行编码、调制，将电信号转换为光信号，比如：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，接收端设备可以为具备接收信号功能的用户终端，比如智能手机、笔记本电脑、个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、智能穿戴设备(如智能手表、智能手环)等各类用户终端。在图1所示的可见光通信系统中，发送端设备与高速因特网的电线装置相连接，而接收端设备不需要电线连接。发送端设备可以通过网络连接器获取到外网的数据，并通过控制器对待发送的数据进行编码，将编码后的数据按照指定的调制方式调制在光源上，并通过光源向自由空间发射包含特定识别码的可见光信号，接收端设备接收到光源发射的可见光信号之后，经过解调、解码，就可以恢复数据，从而实现可见光通信。实施图1所示的可见光通信系统，可以提高VLC系统的数据传输效率。
基于图1所示的网络架构，本发明实施例公开了一种基于可见光通信的数据发送方法。请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种基于可见光通信的数据发送方法的流程示意图，其中，该基于可见光通信的数据发送方法应用于图1所示的发送端设备。如图2所示，该方法可以包括以下步骤。
201、发送端设备获取目标亮度值。
VLC系统中，在调制方式选择上，可以使用单载波调制或者多载波调制方式。其中，常用的调制方式有开关键控(On-Off Keying，OOK)调制、脉冲位置调制(Pulse Position Modulation，PPM)、离散多音频(Discrete Multi-Tone，DMT)调制以及正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)调制等。
本发明实施例采用的是VLC系统中常用的一种调制方式：OOK调制。其中，OOK调制方式实现简单，电路设计复杂度较低，能够实现低成本低数据率调制。OOK调制通常与线路编码(如曼彻斯特编码)结合使用，并通过‘1’控制发光，‘0’控制不发光。
本发明基于OOK调制并结合游程长度压缩限制(Run Length Limited，RLL)码，根据用户设置的亮度值可以为相同的数据提供不同的编码映射规则，来实现对光源亮度的调节，同时，提高VLC系统的数据传输效率。
本发明实施例中，当用户需要调节光源的亮度时，用户可以通过多种方式来触发，比如：通过调节发送端设备开关上的亮度调节按钮，或者，在接收端设备对亮度值进行设置。若用户是通过调节发送端设备开关上的亮度调节按钮来触发的，则发送端设备可以直接获取到目标亮度值，若用户是通过在接收端设备上对亮度值进行设置来触发的，则发送端设备可以从接收端设备中获取到目标亮度值。其中，发送端设备可以预先与接收端设备进行绑定，用户设置的亮度值的范围可以为0～100％。
202、发送端设备从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字。
本发明实施例中，当用户触发调节光源的亮度时，发送端设备需要根据获取到的目标亮度值来动态地确定编码映射规则。
本发明实施例中，发送端设备采用RLL码来对待发送的数据进行编码，例如mBnB码，其中，mBnB码在编码器的输入部分的码字(也称信息码字或输入码字)为mB码字，mBnB码在编码器的输出部分的码字(也称输出码字)为nB码字，该mBnB码表示用n比特的比特组合来编码m比特的输入数据，该m， n均为正整数，且n大于m。例如：4B6B码就是用6比特的比特组合来编码或映射4比特的输入数据。mB码字和nB码字都有各自的比特组合，通常，mB码字有2m个比特组合，而nB码字的比特组合小于或等于2n个，有可能是2n-1个(当没有全“0”的比特组合时)。RLL码不要求所有码字都是50％的占空比，发送端设备可以利用不同占空比码字来灵活的实现对不同的光源亮度值的控制。
本发明实施例中，可以通过两种方式来获取到输出部分的码字的所有比特组合，第一种：通过某种特定的规则算法来实现。举例来说，以在6B码字中‘1’的比重等于3的情况为例，按照下列规则算法的Matlab代码就可以获取到6B码字中‘1’的比重为3的所有比特组合。如下：
其中，RLL编码中要求全“0”的比特组合不包括在内，全“1”的比特组合可包括在内也可以不包括。
另外，通过查码字的比特组合表的方式也可以获取到输出部分的码字的比特组合信息，其中，发送端设备可以存储码字的比特组合表，也可以从其他存储设备存储的码字的比特组合表中获取输出部分的码字的比特组合信息，本发明实施例不作限定。以4B6B码为例，如下表1为4B6B码的输出部分的码字信息：
表1 4B6B码的输出部分的码字信息
本发明实施例中，发送端设备在获取到输出部分的码字的所有比特组合后，需要对输出部分的码字的所有比特组合按照占空比从大到小进行排列，或者按照占空比从小到大进行排列，其中，表1为按照占空比从小到大对4B6B码的6B码字进行排序。其中，每个索引对应的4B6B的亮度值为16个组合(以该索引为起始的16个组合)的占空比的平均值，举例来说，索引1对应的4B6B的亮度值为16个组合(从索引1至索引16的16个组合)的占空比的平均值，即27.10％＝(0.1667*6+0.3333*10)/16，又举例来说，索引2对应的4B6B的亮度值为16个组合(从索引2至索引17的16个组合)的占空比的平均值，即28.10％＝(0.1667*5+0.3333*11)/16。
通常，单一的RLL码字的亮度值可调范围有限，如表1所示的4B6B码的亮度值可调范围为27.1％～75.0％。
在一个实施例中，在201之后以及202之前，发送端设备需要先判断目标亮度值是否超过mBnB码的亮度值可调范围，若未超过，则发送端设备可以通过查码字信息表或者某种特定的规则算法来获取mBnB码的输出部分的多个码字，并从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字，该许用码字可以理解为从输出部分的多个码字中提取的与输入部分的2m个码字对应的有效码字。
203、发送端设备将mBnB码的输入部分的2m个码字与mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBnB码的编码映射规则。
本发明实施例中，发送端设备从mBnB码的输出部分的多个码字中提取到与目标亮度值对应的2m个许用码字之后，就可以将将mBnB码的输入部分的2m个码字与mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBnB码的编码映射规则。其中，该mBnB码的编码映射规则与目标亮度值对应。
举例来说，假设当前采用的mBnB码为4B6B码，目标亮度值为71.1％，则发送端设备需要从当前采用的4B6B的多个6B码字中提取与亮度值71.1％对应的24个许用码字，即16个许用码字。具体的，发送端设备可以从表1中可按亮度值的升序或降序查找与目标亮度值71.1％最接近的比特组合，如表1中索引为45的6B码字对应的亮度值70.8％与目标亮度值71.1％最接近，发送端设备可以提取索引45至索引60之间的16个许用码字作为4B码字编码的映射关系，并将该映射关系确定为4B6B码的编码映射规则。如下表2为4B6B码的编码映射规则：
表2 4B6B码的编码映射规则
本发明实施例中，输入码字(也称信息码字)会按照比特组合的十进制数值从大到小或者从小到大进行排列。其中，表2中的4B信息码字按照比特组合的十进制数值从小到大进行排列。假设发送端设备当前采用的mBnB码为4B6B码，目标亮度值为71.1％，则发送端设备可以确定与目标亮度值71.1％对应的4B6B码的编码映射规则如表2所示。
204、发送端设备根据mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据。
本发明实施例中，发送端设备根据mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，该待发送的数据可以为用户明确指定需要发送的数据，也可以为自动指定的，如控制信号中的数据。
205、发送端设备将第一亮度值信息以及第一编码数据发送给接收端设备。
本发明实施例中，发送端设备对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据之后，就可以将该第一编码数据通过OOK调制方式调制在光源上，发送端设备以光源发出的可见光为载体，将第一亮度值信息以及第一编码数据发送给接收端设备。其中，该第一亮度值信息包括目标亮度值，或者，该第一亮度值信息包括配置的亮度值，该配置的亮度值为通过某种特定的规则算法计算的输出部分的码字对应的亮度值或者为从码字信息表中查询到的输出部分的码字对应的亮度值。该第一亮度值信息用于反映mBnB码的编码映射规则。接收端设备接收到该第一亮度值信息以及第一编码数据之后，就可以根据该第一亮度值信息推测出mBnB码的编码映射规则，并确定与编码映射规则对应的解码映射规则，进一步地，根据解码映射规则对第一编码数据进行解码就可以获取到源数据了。这样不仅可以实现可见光通信，还可以通过动态的编码映射规则来 实现对光源亮度的控制。
本发明实施例中，目标亮度值不同，相应的编码方案(即编码映射规则)也就不同。发送端设备基于OOK调制方式并结合RLL码，根据目标亮度值来确定该目标亮度值对应的编码映射规则，并根据该目标亮度值对应的编码映射规则对待发送的数据进行编码和调制，在mBnB码的亮度值可调范围内，无需插入补偿符号就可以实现对光源亮度值的调节，而在传统OOK调制方案中，编码方案固定不变，需要通过补偿符号来调节光源的亮度值。
请一并参阅图2.1，图2.1为4B6B码采用不同编码方案时的数据传输效率对比图。其中，图2.1中采用4B6B码对待发送的数据进行编码，4B6B码的码率即数据传输效率为66.6％。图2.1中的三角形区域为采用传统方案(即插入补偿符号的编码方案)时的亮度值与数据传输效率之间的关系，传统的OOK调制使用固定50％占空比的RLL编码，如图2.1所示的三角形区域为对称的图形。在亮度值为50％时，不需要插入补偿符号，此时的数据传输效率为4B6B码的码率66.6％，而当亮度值大于50％或者小于50％时，需要将原来的数据帧分解成若干个子帧以插入补偿符号，通过改变输出数据帧或子帧的平均占空比来控制光源的亮度值。然而补偿符号不承载任何数据信息，会占用原本用于传输数据符号的一部分时间，故当亮度值大于50％或者小于50％时，VLC系统的数据传输效率均会降低。而图2.1所示的梯形区域为采用本方案(即本发明中根据目标亮度值来确定的编码方案)时的亮度值与数据传输效率之间的关系，如图2.1所示的梯形区域，在目标亮度值处于4B6B码的亮度值可调范围27.1％～75％内时，不需要插入补偿符号就可以实现对光源亮度值的调节，故在27.1％～75％的亮度值可调范围内，VLC系统的数据传输效率仍然为4B6B码的码率66.6％，而在目标亮度值超过27.1％～75％的亮度值可调范围时，需要插入补偿符号或扩展码字才可以支持亮度调节，此时，VLC系统的数据传输效率才会下降。图2.1中的阴影部分为本方案相对于传统方案的数据传输效率增益，在一定程度上提高了VLC系统的数据传输效率。
在图2描述的方法流程中，当用户需要调整光源的亮度时，发送端设备可 以获取目标亮度值，从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字，并将mBnB码的输入部分的2m个码字与mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBnB码的编码映射规则，这样，发送端设备就可以根据mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据，进一步地，发送端设备就可以将第一亮度值信息以及第一编码数据发送给接收端设备，以实现对光源亮度的调节，同时实现可见光通信。可见，本发明实施例中，发送端设备通过使用动态的编码映射规则来改变输出部分的码字的占空比来实现对光源亮度的调节，而无需通过插入补偿符号来调节光源亮度，在数据帧的传输过程中，所有的时间都用来传输数据符号，从而可以提高VLC系统的数据传输效率。
基于图1所示的网络架构，本发明实施例公开了一种基于可见光通信的数据发送方法。请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种基于可见光通信的数据发送方法的流程示意图。其中，该基于可见光通信的数据发送方法应用于发送端设备中。如图3所示，该方法可以包括以下步骤。
301、发送端设备获取目标亮度值。
302、发送端设备判断目标亮度值是否超过mBnB码的亮度值可调范围，若否，执行303～306，若是，执行307～311。
本发明实施例中，单一的RLL码对应的亮度值可调范围有限，比如：4B6B码的亮度值可调范围为27.1％～75％，5B8B码的亮度值可调范围为21％～80％，而用户设置的亮度值(范围通常为0～100％)有可能会超过发送端设备当前采用的mBnB码的亮度值可调范围，故发送端设备需要先判断目标亮度值是否超过mBnB码的亮度值可调范围，若否，则可以继续采用mBnB码，若是，表明当前的mBnB码的亮度值可调范围不满足用户的需求，发送端设备需要采用其他码扩大亮度值可调范围，以适应用户的需求。
303、发送端设备从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字。
304、发送端设备将mBnB码的输入部分的2m个码字与mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBnB码的编码映射规则。
305、发送端设备根据mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据。
306、发送端设备将第一亮度值信息以及第一编码数据发送给接收端设备，并结束本流程。
307、发送端设备采用mBpB码。
本发明实施例中，当发送端设备判断目标亮度值超过mBnB码的亮度值可调范围时，表明当前的mBnB码的亮度值可调范围不满足用户的需求，发送端设备可以采用mBpB码来扩大亮度值可调范围。其中，mBpB码的亮度值可调范围包括目标亮度值，并且mBpB码的亮度值可调范围与mBnB码的亮度值可调范围不重叠，该p为正整数且p>n。
作为一种可选的实施方式，当发送端设备判断目标亮度值超过mBnB码的亮度值可调范围时，发送端设备可以采用扩展码字的方式对mBnB码的输出部分的码字(即nB码字)进行扩展，以确定mBpB码。比如：假设当前采用5B8B码，该5B8B码的亮度值可调范围为21％～80％，发送端设备可以采用扩展码字的方式将8B码字扩展到40B码字，可以将亮度值可调范围扩大到2.5％～97％。
作为另一种可选的实施方式，当发送端设备判断目标亮度值超过mBnB码的亮度值可调范围时，发送端设备可以使用直流偏置的方式，来扩大mBnB码的亮度值可调范围。假设当前采用5B8B码，该5B8B码的亮度值可调范围为21％～80％，发送端设备可以使用直流偏置的方式将亮度值可调范围扩大到12％～88％。
308、发送端设备从mBpB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字。
本发明实施例中，发送端设备在确定采用mBpB码之后，可以通过规则算法或者查码字信息表的方式来获取到mBpB码的输出部分的多个码字，并预先将mBpB码的输出部分的多个码字按照占空比从大到小进行排列，或者按照占 空比从小到大进行排列。
举例来说，假设当前采用的mBnB码为4B6B码，目标亮度值为14.2％，该亮度值14.2％超过4B6B码的亮度值可调范围27.1％～75.0％，该亮度值14.2％小于27.1％，发送端设备通过扩展码字的方式在每个6B码字中扩展6比特，其中，扩展的6bit为全‘0’，即将6B码字扩展到12B码字。扩展后的6B12B码的亮度值可调范围为13.5％～37.5％(有效范围13.5％～27.1％)。
如下表3为通过扩展码字的方式将4B6B码扩展到4B12B码时，4B12B码的输出部分的码字信息：
表3 4B12B码的输出部分的码字信息
发送端设备需要从4B12B的多个12B码字中提取与亮度值14.2％对应的24个许用码字，即16个许用码字。具体的，发送端设备可以从表3中查找与目标亮度值14.1％最接近的许用码字，如表3中索引为2的12B码字对应的亮度值14.10％与目标亮度值14.2％最接近，发送端设备可以提取索引2至索引17之间的16个许用码字作为4B码字编码的映射关系，并将该映射关系确定为4B12B码的编码映射规则。如下表4为4B12B码的编码映射规则：
表4 4B12B码的编码映射规则
309、发送端设备将mBpB码的输入部分的2m个码字与mBpB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBpB码的编码映射规则。
举例来说，当发送端设备采用的mBpB码为4B12B码，目标亮度值为14.2％时，发送端设备采用的4B12B的编码映射规则如表4所示。
310、发送端设备根据mBpB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第二编码数据。
311、发送端设备将第二亮度值信息以及第二编码数据发送给接收端设备。
本发明实施例中，该第二亮度值信息包括目标亮度值，或者，该第二亮度值信息包括配置的亮度值，该配置的亮度值为通过某种特定的规则算法计算的输出部分的码字对应的亮度值或者为从码字信息表中查询到的输出部分的码字对应的亮度值。该第二亮度值信息用于反映mBpB码的编码映射规则。接收端设备接收到该第二亮度值信息以及第二编码数据之后，就可以根据该第二亮度值信息推测出mBpB码的编码映射规则，并确定与编码映射规则对应的解码映射规则，进一步地，根据解码映射规则对第二编码数据进行解码就可以获取到源数据了。这样不仅可以实现可见光通信，还可以通过动态的编码映射规则来实现对光源亮度的控制。
作为另一种可选的实施方式，若目标亮度值超过mBnB码的亮度值可调范围，该方法还可以包括以下步骤：
11)采用携带补偿符号的mBnB码，该携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围包括目标亮度值，并且携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围与 mBnB码的亮度值可调范围不重叠；
12)从携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字；
13)将携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则；
14)根据携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第三编码数据；
15)将第三亮度值信息以及第三编码数据发送给接收端设备。
在该可选的实施方式中，当发送端设备判断目标亮度值超过mBnB码的亮度值可调范围时，发送端设备可以采用携带补偿符号的mBnB码。
可选的，发送端设备可以在mBnB码的输出部分的每个码字中插入q1比特作为补偿符号，以确定携带补偿符号的mBnB码，该q1比特不承载数据信息，q1为正整数；
举例来说：假设当前采用的mBnB码为4B6B码，目标亮度值为78.4％，该亮度值78.4％超过4B6B码的亮度值可调范围27.1％～75.0％，该亮度值78.4％大于75.0％，发送端设备通过插入补偿符号的方式在每个6B码字中插入5比特的补偿符号，其中，插入的5bit为全‘1’，插入5比特补偿符号的4B6B码的亮度值可调范围为60.2％～86.4％(有效范围75.6％～86.4％)。如下表5为携带5比特补偿符号的4B6B码的输出部分的码字信息，其中，插入的补偿符号不承载数据信息，但可以是某固定比特图样，例如00000,11111,10101等。
表5携带5比特补偿符号的4B6B码的输出部分的码字信息
发送端设备可以根据表5从携带5比特补偿符号的4B6B码的输出部分的多个码字中提取与亮度值78.4％对应的24个许用码字，即16个许用码字。具体的，发送端设备可以从表5中查找与目标亮度值78.4％最接近的比特组合，如表5中 索引为36的11B码字对应的亮度值78.40％与目标亮度值78.40％最接近，发送端设备可以提取索引36至索引51之间的16个许用码字作为4B码字编码的映射关系，并将该映射关系确定为携带5比特补偿符号的4B6B码的编码映射规则。如下表6为携带5比特补偿符号的4B6B码的编码映射规则：
表6携带5比特补偿符号的4B6B码的编码映射规则
可选的，发送端设备可以将mBnB码的输出部分的多个码字划分成多个分组，每个分组包括k个码字，k为大于1的正整数；以分组为单位插入连续的 (q2*k)比特作为补偿符号，以确定携带补偿符号的mBnB码，该(q2*k)比特不承载数据信息，所述q2为正整数。
举例来说，以2个码字为一组进行划分，以分组为单位插入连续的10比特作为补偿符号，以确定携带补偿符号的4B6B码。如下表7为携带补偿符号的4B6B码的编码映射规则中的一部分。
表7携带补偿符号的4B6B码的编码映射规则
发送端设备在确定携带补偿符号的mBnB码之后，就可以从携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字，并将携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则，进一步地，根据携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第三编码数据，这样，发送端设备就可以将该第三编码数据通过OOK调制方式调制在光源上，发送端设备以光源发出的可见光为载体，将第三亮度值信息以及第三编码数据发送给接收端设备。其中，该第三亮度值信息包括目标亮度值，或者，该第三亮度值信息包括配置的亮度值，该配置的亮度值为通过某种特定的规则算法计算的输出部分的码字的索引对应的亮度值或者为从码字信息表中查询到的输出部分的码字对应的亮度值。该第三亮度值信息用于反映mBnB码的编码映射规则。接收端设备接收到该第三亮度值信息以及第三编码数据之后，就可以根据该第三亮度值信息推测出携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则，并确定与该携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对应的解码映射规则，进一步地，根据解码映射规则对第三编码数据进行解码就可以获取到源数据了。这样不仅可以实现可见光通信，还可以通过动态的 编码映射规则来实现对光源亮度的控制。
在图3所描述的方法流程中，当用户需要调整光源的亮度时，发送端设备获取到目标亮度值之后，发送端设备先判断目标亮度值是否超过当前采用的mBnB码的亮度值可调范围，若未超过，则确定与目标亮度值匹配的mBnB码的编码映射规则，若超过，则采用扩展码字的方式确定mBpB码，或者采用补偿符号的方式确定携带补偿符号的mBnB码，以扩大亮度值的可调范围，并确定与目标亮度值匹配的编码映射规则。可见，在图3所描述的方法实施例中，可以扩大亮度值可调范围，满足用户对亮度值的调节需求。
基于图1所示的网络架构，本发明实施例公开了一种发送端设备。请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种发送端设备的结构示意图。其中，图4所示的发送端设备可以用于执行图2公开的基于可见光通信的数据发送方法。如图4所示，该发送端设备400可以包括：
获取单元401，用于获取目标亮度值；
提取单元402，用于从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，所述m以及所述n均为正整数，且所述n大于所述m；
确定单元403，用于将所述mBnB码的输入部分的2m个码字与所述mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBnB码的编码映射规则；
编码单元404，用于根据所述mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据；
发送单元405，用于将第一亮度值信息以及所述第一编码数据发送给接收端设备，所述第一亮度值信息用于反映所述mBnB码的编码映射规则。
基于图1所示的网络架构，本发明实施例公开了一种发送端设备。请参阅图5，图5是本发明实施例公开的另一种发送端设备的结构示意图。其中，图5所示的发送端设备可以用于执行图3公开的基于可见光通信的数据发送方法。 图5所示的发送端设备是在图4所示的发送端设备的基础上进一步优化得到的，与图4所示的发送端设备相比，图5所示的发送端设备除了包括图4所示的发送端设备的所有单元外，还可以包括：
判断单元406，用于在所述获取单元401获取目标亮度值之后，判断所述目标亮度值是否超过所述mBnB码的亮度值可调范围；
所述提取单元402，具体用于当所述判断单元406判断所述目标亮度值未超过所述mBnB码的亮度值可调范围时，从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字。
作为一种可选的实施方式，图5所示的发送端设备400还可以包括：
第一采用单元407，用于当所述判断单元406判断所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围时，采用mBpB码，所述mBpB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述mBpB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠，所述p为正整数且所述p大于所述n；
所述提取单元402，还用于从所述mBpB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
所述确定单元403，还用于将所述mBpB码的输入部分的2m个码字与所述mBpB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBpB码的编码映射规则；
所述编码单元404，还用于根据所述mBpB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第二编码数据；
所述发送单元405，还用于将第二亮度值信息以及所述第二编码数据发送给所述接收端设备，所述第二亮度值信息用于反映所述mBpB码的编码映射规则。
作为另一种可选的实施方式，图5所示的发送端设备400还可以包括：
扩展单元408，用于对所述mBnB码的输出部分的每个码字进行扩展，以确定所述mBpB码。
基于图1所示的网络架构，本发明实施例公开了一种发送端设备。请参阅 图6，图6是本发明实施例公开的另一种发送端设备的结构示意图。其中，图6所示的发送端设备可以用于执行本发明实施例公开的基于可见光通信的数据发送方法。图6所示的发送端设备是在图4所示的发送端设备的基础上进一步优化得到的，与图4所示的发送端设备相比，图6所示的发送端设备除了包括图4所示的发送端设备的所有单元外，还可以包括：
判断单元406，用于在所述获取单元401获取目标亮度值之后，判断所述目标亮度值是否超过所述mBnB码的亮度值可调范围；
所述提取单元402，具体用于当所述判断单元406判断所述目标亮度值未超过所述mBnB码的亮度值可调范围时，从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字。
作为一种可选的实施方式，图6所示的发送端设备400还可以包括：
第二采用单元409，用于当所述判断单元406判断所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围时，采用携带补偿符号的mBnB码，所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠；
所述提取单元402，还用于从所述携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
所述确定单元403，还用于将所述携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与所述携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则；
所述编码单元404，还用于根据所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第三编码数据；
所述发送单元405，还用于将第三亮度值信息以及所述第三编码数据发送给所述接收端设备，所述第三亮度值信息用于反映所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则。
作为另一种可选的实施方式，图6所示的发送端设备400还可以包括：
插入单元410，用于在所述mBnB码的输出部分的每个码字中插入q1比特 作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述q1比特不承载数据信息，所述q1为正整数；
可选的，图6所示的发送端设备400中可以不包括插入单元410，而包括分组插入单元411，其中：
分组插入单元411，用于将所述mBnB码的输出部分的多个码字划分成多个分组，每个分组包括k个码字，所述k为大于1的正整数；以分组为单位插入连续的(q2*k)比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述(q2*k)比特不承载数据信息，所述q2为正整数。
在图4～图6所描述的发送端设备400中，当用户需要调整光源的亮度时，获取单元401可以获取目标亮度值，提取单元402从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字，确定单元403将mBnB码的输入部分的2m个码字与mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBnB码的编码映射规则，这样，编码单元404就可以根据mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，以获得第一编码数据，进一步地，发送单元405就可以将第一亮度值信息以及第一编码数据发送给接收端设备，以实现对光源亮度的调节，同时实现可见光通信。可见，本发明实施例中，发送端设备通过使用动态的编码映射规则来改变输出部分的码字的占空比来实现对光源亮度的调节，而无需通过插入补偿符号来调节光源亮度，在数据帧的传输过程中，所有的时间都用来传输数据符号，从而可以提高VLC系统的数据传输效率。
基于图1所示的网络架构，本发明实施例公开了一种发送端设备。请参阅图7，图7是本发明实施例公开的另一种发送端设备的结构示意图。其中，图7所示的发送端设备可以用于执行本发明实施例公开的基于可见光通信的数据发送方法。如图7所示，该发送端设备700可以包括：至少一个处理器701，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个输入装置702，至少一个输出装置703，存储器704以及通信总线705。其中，通信总线705用于实现这些组件之间的通信连接。存储器可以是高速RAM存储器，也可以是非易失 性的存储器(non-volatile memory)。本领域技术人员可以理解，图7中示出的发送端设备700的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图7所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，处理器701为发送端设备700的控制中心，可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，处理器701利用各种接口和线路连接整个发送端设备700的各个部分，通过运行或执行存储在存储器704内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器704内存储的程序代码，用于执行以下操作：
通过所述输入装置702获取目标亮度值；
从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，所述m以及所述n均为正整数，且所述n大于所述m；
将所述mBnB码的输入部分的2m个码字与所述mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBnB码的编码映射规则；
根据所述mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据；
通过所述输出装置703将第一亮度值信息以及所述第一编码数据发送给接收端设备，所述第一亮度值信息用于反映所述mBnB码的编码映射规则。
作为一种可选的实施方式，所述处理器701通过所述输入装置702获取目标亮度值之后，所述处理器701还用于调用所述存储器704中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
判断所述目标亮度值是否超过所述mBnB码的亮度值可调范围；
若否，所述处理器701执行所述从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字的步骤。
作为另一种可选的实施方式，所述处理器701还用于调用所述存储器704中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用mBpB码，所述mBpB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述mBpB 码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠，所述p为正整数且所述p大于所述n；
从所述mBpB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
将所述mBpB码的输入部分的2m个码字与所述mBpB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBpB码的编码映射规则；
根据所述mBpB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第二编码数据；
通过所述输出装置703将第二亮度值信息以及所述第二编码数据发送给所述接收端设备，所述第二亮度值信息用于反映所述mBpB码的编码映射规则。
作为另一种可选的实施方式，所述处理器701还用于调用所述存储器704中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
对所述mBnB码的输出部分的每个码字进行扩展，以确定所述mBpB码。
作为另一种可选的实施方式，所述处理器701还用于调用所述存储器704中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用携带补偿符号的mBnB码，所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠；
从所述携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
将所述携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与所述携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则；
根据所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第三编码数据；
通过所述输出装置703将第三亮度值信息以及所述第三编码数据发送给所 述接收端设备，所述第三亮度值信息用于反映所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则。
作为另一种可选的实施方式，所述处理器701还用于调用所述存储器704中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
在所述mBnB码的输出部分的每个码字中插入q1比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述q1比特不承载数据信息，所述q1为正整数；或，
将所述mBnB码的输出部分的多个码字划分成多个分组，每个分组包括k个码字，所述k为大于1的正整数；以分组为单位插入连续的(q2*k)比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述(q2*k)比特不承载数据信息，所述q2为正整数。
在图7所描述的发送端设备700中，当用户需要调整光源的亮度时，处理器701可以通过输入装置702获取目标亮度值，并从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与目标亮度值对应的2m个许用码字，将mBnB码的输入部分的2m个码字与mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为mBnB码的编码映射规则，根据mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，以获得第一编码数据，进一步地，处理器701可以通过输出装置703将第一亮度值信息以及第一编码数据发送给接收端设备，以实现对光源亮度的调节，同时实现可见光通信。可见，本发明实施例中，发送端设备700可以通过使用动态的编码映射规则来改变输出部分的码字的占空比来实现对光源亮度的调节，而无需通过插入补偿符号来调节光源亮度，在数据帧的传输过程中，所有的时间都用来传输数据符号，从而可以提高VLC系统的数据传输效率。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的基于可见光通信的数据发送方法及发送端设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (18)

  1. 一种基于可见光通信的数据发送方法，其特征在于，包括：
    获取目标亮度值；
    从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，所述m以及所述n均为正整数，且所述n大于所述m；
    将所述mBnB码的输入部分的2m个码字与所述mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBnB码的编码映射规则；
    根据所述mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据；
    将第一亮度值信息以及所述第一编码数据发送给接收端设备，所述第一亮度值信息用于反映所述mBnB码的编码映射规则。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标亮度值之后，所述方法还包括：
    判断所述目标亮度值是否超过所述mBnB码的亮度值可调范围；
    若否，则执行所述从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字的步骤。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用mBpB码，所述mBpB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述mBpB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠，所述p为正整数且所述p大于所述n；
    从所述mBpB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
    将所述mBpB码的输入部分的2m个码字与所述mBpB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBpB码的编码映射规则；
    根据所述mBpB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第二编码数据；
    将第二亮度值信息以及所述第二编码数据发送给所述接收端设备，所述第二亮度值信息用于反映所述mBpB码的编码映射规则。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    对所述mBnB码的输出部分的每个码字进行扩展，以确定所述mBpB码。
  5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用携带补偿符号的mBnB码，所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠；
    从所述携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
    将所述携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与所述携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则；
    根据所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第三编码数据；
    将第三亮度值信息以及所述第三编码数据发送给所述接收端设备，所述第三亮度值信息用于反映所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    在所述mBnB码的输出部分的每个码字中插入q1比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述q1比特不承载数据信息，所述q1为正整数；或，
    将所述mBnB码的输出部分的多个码字划分成多个分组，每个分组包括k个码字，所述k为大于1的正整数；以分组为单位插入连续的(q2*k)比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述(q2*k)比特不承载数据信息，所述q2为正整数。
  7. 一种发送端设备，其特征在于，包括：
    获取单元，用于获取目标亮度值；
    提取单元，用于从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，所述m以及所述n均为正整数，且所述n大于所述m；
    确定单元，用于将所述mBnB码的输入部分的2m个码字与所述mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBnB码的编码映射规则；
    编码单元，用于根据所述mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据；
    发送单元，用于将第一亮度值信息以及所述第一编码数据发送给接收端设备，所述第一亮度值信息用于反映所述mBnB码的编码映射规则。
  8. 根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
    判断单元，用于在所述获取单元获取目标亮度值之后，判断所述目标亮度值是否超过所述mBnB码的亮度值可调范围；
    所述提取单元，具体用于当所述判断单元判断所述目标亮度值未超过所述mBnB码的亮度值可调范围时，从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字。
  9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
    第一采用单元，用于当所述判断单元判断所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围时，采用mBpB码，所述mBpB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述mBpB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠，所述p为正整数且所述p大于所述n；
    所述提取单元，还用于从所述mBpB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
    所述确定单元，还用于将所述mBpB码的输入部分的2m个码字与所述mBpB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBpB码的编码映射规则；
    所述编码单元，还用于根据所述mBpB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第二编码数据；
    所述发送单元，还用于将第二亮度值信息以及所述第二编码数据发送给所 述接收端设备，所述第二亮度值信息用于反映所述mBpB码的编码映射规则。
  10. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
    扩展单元，用于对所述mBnB码的输出部分的每个码字进行扩展，以确定所述mBpB码。
  11. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
    第二采用单元，用于当所述判断单元判断所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围时，采用携带补偿符号的mBnB码，所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠；
    所述提取单元，还用于从所述携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
    所述确定单元，还用于将所述携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与所述携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则；
    所述编码单元，还用于根据所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第三编码数据；
    所述发送单元，还用于将第三亮度值信息以及所述第三编码数据发送给所述接收端设备，所述第三亮度值信息用于反映所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则。
  12. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
    插入单元，用于在所述mBnB码的输出部分的每个码字中插入q1比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述q1比特不承载数据信息，所述q1为正整数；或，
    分组插入单元，用于将所述mBnB码的输出部分的多个码字划分成多个分组，每个分组包括k个码字，所述k为大于1的正整数；以分组为单位插入连续的(q2*k)比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述(q2*k)比特不承载数据信息，所述q2为正整数。
  13. 一种发送端设备，其特征在于，包括：处理器、输入装置、输出装置以及存储器，其中，所述处理器、输入装置、输出装置以及存储器分别连接通信总线，所述存储器中存储一组程序代码，且所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
    通过所述输入装置获取目标亮度值；
    从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字，所述m以及所述n均为正整数，且所述n大于所述m；
    将所述mBnB码的输入部分的2m个码字与所述mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBnB码的编码映射规则；
    根据所述mBnB码的编码映射规则对待发送的数据进行编码，获得第一编码数据；
    通过所述输出装置将第一亮度值信息以及所述第一编码数据发送给接收端设备，所述第一亮度值信息用于反映所述mBnB码的编码映射规则。
  14. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理器通过所述输入装置获取目标亮度值之后，所述处理器还用于调用所述存储器中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
    判断所述目标亮度值是否超过所述mBnB码的亮度值可调范围；
    若否，所述处理器执行所述从mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字的步骤。
  15. 根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于调用所述存储器中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
    若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用mBpB码，所述mBpB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述mBpB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠，所述p为正整数且所述p大于所述n；
    从所述mBpB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
    将所述mBpB码的输入部分的2m个码字与所述mBpB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述mBpB码的编码映射规则；
    根据所述mBpB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第二编码数据；
    通过所述输出装置将第二亮度值信息以及所述第二编码数据发送给所述接收端设备，所述第二亮度值信息用于反映所述mBpB码的编码映射规则。
  16. 根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于调用所述存储器中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
    对所述mBnB码的输出部分的每个码字进行扩展，以确定所述mBpB码。
  17. 根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于调用所述存储器中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
    若所述目标亮度值超过所述mBnB码的亮度值可调范围，则采用携带补偿符号的mBnB码，所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围包括所述目标亮度值，并且所述携带补偿符号的mBnB码的亮度值可调范围与所述mBnB码的亮度值可调范围不重叠；
    从所述携带补偿符号的mBnB码的输出部分的多个码字中提取与所述目标亮度值对应的2m个许用码字；
    将所述携带补偿符号的mBnB码的输入部分的2m个码字与所述携带补偿符号的mBnB码的2m个许用码字的映射关系确定为所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则；
    根据所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则对所述待发送的数据进行编码，获得第三编码数据；
    通过所述输出装置将第三亮度值信息以及所述第三编码数据发送给所述接收端设备，所述第三亮度值信息用于反映所述携带补偿符号的mBnB码的编码映射规则。
  18. 根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于调用所述存储器中存储的程序代码，用于执行以下步骤：
    在所述mBnB码的输出部分的每个码字中插入q1比特作为补偿符号，以确定所述携带补偿符号的mBnB码，所述q1比特不承载数据信息，所述q1为正整数；或，
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113157343A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 上海申铁信息工程有限公司 一种phm系统的可配置算法实现装置、方法及存储介质
WO2024051706A1 (zh) * 2022-09-09 2024-03-14 华为技术有限公司 通信方法与通信装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112152715B (zh) * 2019-06-28 2022-08-02 Oppo广东移动通信有限公司 通信控制方法、装置、存储介质及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102811091A (zh) * 2012-07-06 2012-12-05 北京邮电大学 基于可见光通信的宽带接入装置及方法
CN103746774A (zh) * 2014-01-03 2014-04-23 中国人民解放军国防科学技术大学 一种高效数据读取的容错编码方法
US20140186050A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Panasonic Corporation Information communication method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8731406B2 (en) * 2009-09-16 2014-05-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for generating high resolution frames for dimming and visibility support in visible light communication
CN103986516A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 中国人民解放军信息工程大学 一种可见光通信系统及方法
CN104158632B (zh) * 2014-09-03 2017-06-20 重庆邮电大学 用于可见光通信系统的可变脉冲幅度位置调制和误码率改善方法
CN104753595B (zh) * 2015-03-02 2017-04-05 东南大学 一种室内可见光通信系统中支持亮度调节的调制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102811091A (zh) * 2012-07-06 2012-12-05 北京邮电大学 基于可见光通信的宽带接入装置及方法
US20140186050A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Panasonic Corporation Information communication method
CN103746774A (zh) * 2014-01-03 2014-04-23 中国人民解放军国防科学技术大学 一种高效数据读取的容错编码方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵俊: "基于白光LED阵列光源的可见光通信系统研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113157343A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 上海申铁信息工程有限公司 一种phm系统的可配置算法实现装置、方法及存储介质
WO2024051706A1 (zh) * 2022-09-09 2024-03-14 华为技术有限公司 通信方法与通信装置

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