视频发送、接收方法及装置、传输方法及系统
阅读：0发布：2021-06-14
专利汇可以提供视频发送、接收方法及装置、传输方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种视频发送、接收方法及装置、传输方法及系统，该视频传输方法包括：选择副载波，利用副载波对视频源数据进行数字 正交 振幅调制，获得 视频编码 数据，发送视频编码数据；获取视频编码数据，利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据，存储视频解码数据。通过本发明的实施，利用副载波对视频数据进行数字编码解码，使得可以使用一级加减运算完成编码，两级加减和一级乘加运算完成解码过程，实现简单方便，降低了视频编解码的复杂运算需求，适应了轻量型逻辑设计使用。，下面是视频发送、接收方法及装置、传输方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种视频发送方法，其特征在于，包括：
选择副载波；
利用所述副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据；
发送所述视频编码数据。
2.如权利要求1所述的视频发送方法，其特征在于，所述利用所述副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制包括：获取所述视频源数据的二维像素点矩阵内的色差信号U、及色差信号V，将所述色差信号U、及色差信号V基于所述副载波进行正交振幅调制，并与所述二维像素点矩阵内的亮度信号Y相加，得到所述视频编码数据Z。
3.如权利要求1或2所述的视频发送方法，其特征在于，所述选择副载波包括：获取所述视频源数据的视频像素点频率fp，将所述视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为所述副载波频率fc。
4.一种视频接收方法，其特征在于，包括：
获取视频编码数据；
利用副载波对所述视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据；
存储所述视频解码数据。
5.如权利要求4所述的视频接收方法，其特征在于，所述利用副载波对所述视频编码数据进行数字正交振幅解码包括：按照视频行的方式缓存所述视频编码数据；使用梳状滤波器采用相邻行的数据进行加减的方式，处理所述视频编码数据内的二维像素点矩阵数据，得到色差信号C、亮度信号Y；通过低通FIR滤波器将所述色差信号C与所述副载波进行乘积处理，获得色差信号U、及色差信号V。
6.如权利要求4或5所述的视频接收方法，其特征在于，还包括：获取所述视频源数据的视频像素点频率fp，将所述视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为所述副载波频率fc。
7.一种视频传输方法，其特征在于，包括：
选择副载波，利用所述副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据，发送所述视频编码数据；
获取视频编码数据，利用所述副载波对所述视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据，存储所述视频解码数据。
8.一种视频发送装置，其特征在于，包括：
选择模块，用于选择副载波；
编码模块，用于利用所述副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据；
发送模块，用于发送所述视频编码数据。
9.如权利要求8所述的视频发送装置，其特征在于，所述选择模块用于获取所述视频源数据的视频像素点频率fp，将所述视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为所述副载波频率fc。
10.一种视频接收装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取视频编码数据；
解码模块，用于利用副载波对所述视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据；
存储模块，用于存储所述视频解码数据。
11.如权利要求10所述的视频接收装置，其特征在于，所述解码模块用于获取所述视频源数据的视频像素点频率fp，将所述视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为所述副载波频率fc。
12.一种视频传输系统，其特征在于，包括：
视频发送装置，用于选择副载波，利用所述副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据，发送所述视频编码数据；
视频接收装置，用于获取视频编码数据，利用所述副载波对所述视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据，存储所述视频解码数据。
视频发送、接收方法及装置、传输方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及视频传输领域，尤其涉及一种视频发送方法及装置、接收方法及装置、传输方法及系统。
背景技术
[0002] 视频传输是由发送端对视频进行压缩编码，再由接收端进行解码恢复视频数据，以降低传输的数据带宽。
[0003] 当前常用的视频压缩编码有国际标准化组织ISO的MPEG-2/MPEG-4编码标准、国际电联ITU-T的H.262/H.263+编码标准及两个组织联合制定的H.264编码标准等，如H.264编码能实现50:1左右及更高的压缩比，但是H.264等编码一般包括预测，变换，量化，滤波及熵编码等过程，实现需要较高的逻辑资源。但是在实际运用中，FPGA需要10K LUT4以上的逻辑资源用于编码，35K LUT4以上的逻辑资源用于解码，且实时视频编解码速度不高，并不适合轻量型的逻辑设计使用。
[0004] 因此，如何提供一种可以适用于轻量型逻辑设计使用的视频传输方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种视频发送方法及装置、接收方法及装置、传输方法及系统，以解决现有视频传输技术不适用于轻量型逻辑设计使用的问题。
[0007] 进一步的，利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制包括：获取视频源数据的二维像素点矩阵内的色差信号U、及色差信号V，将色差信号U、及色差信号V基于副载波进行正交振幅调制，并与二维像素点矩阵内的亮度信号Y相加，得到视频编码数据Z。
[0009] 本发明提供了一种视频接收方法，其包括：获取视频编码数据；利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据；存储视频解码数据。
[0010] 进一步的，利用副载波对所述视频编码数据进行数字正交振幅解码包括:按照视频行的方式缓存所述视频编码数据；使用梳状滤波器采用相邻行的数据进行加减的方式，处理所述视频编码数据内的二维像素点矩阵数据，得到色差信号C、亮度信号Y；通过低通FIR滤波器将所述色差信号C与所述副载波进行乘积处理，获得色差信号U、及色差信号V。
[0011] 进一步的，还包括：获取视频源数据的视频像素点频率fp，将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0012] 本发明提供了一种视频传输方法，其包括：选择副载波，利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据，发送视频编码数据；获取视频编码数据，利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据，存储视频解码数据。
[0013] 进一步的，还包括：获取视频源数据的视频像素点频率fp，将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0014] 本发明提供了一种视频发送装置，其包括：选择模块，用于选择副载波；编码模块，用于利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据；发送模块，用于发送视频编码数据。
[0015] 进一步的选择模块用于获取视频源数据的视频像素点频率fp，将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0016] 本发明提供了一种视频接收装置，其包括：获取模块，用于获取视频编码数据；解码模块，用于利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据；存储模块，用于存储视频解码数据。
[0017] 进一步的，解码模块用于获取视频源数据的视频像素点频率fp，将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0018] 本发明提供了一种视频传输系统，其包括：视频发送装置，用于选择副载波，利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据，发送视频编码数据；视频接收装置，用于获取视频编码数据，利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据，存储视频解码数据。
[0019] 本发明的有益效果：
[0020] 本发明提供了一种新的视频传输方法，通过利用副载波对视频数据进行数字编码解码，使得可以使用一级加减运算完成编码，两级加减和一级FIR乘加运算完成解码过程，实现简单方便，降低了视频编解码的复杂运算需求，适应了轻量型逻辑设计使用。附图说明
[0021] 图1为本发明第一实施例提供的视频传输系统的结构示意图；
[0022] 图2为本发明第二实施例提供的视频传输方法的流程图；
[0023] 图3为本发明第三实施例提供的视频传输方法的流程图；
[0024] 图4为本发明第三实施例中的数据格式变化示意图。
具体实施方式
[0025] 现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。
[0026] 第一实施例：
[0027] 图1为本发明第一实施例提供的网元分组装置的结构示意图，由图1可知，在本实施例中，本发明提供的网元分组装置1包括：
[0028] 视频发送装置11，用于选择副载波，利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据，发送视频编码数据；
[0029] 视频接收装置12，用于获取视频编码数据，利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据，存储视频解码数据。
[0030] 具体的，如图1所示，本发明提供了一种视频发送装置11，其包括：
[0031] 选择模块111，用于选择副载波；
[0032] 编码模块112，用于利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据；
[0033] 发送模块113，用于发送视频编码数据。
[0034] 在一些实施例中，上述实施例中的编码模块112用于获取视频源数据的二维像素点矩阵内的色差信号U、及色差信号V，将色差信号U、及色差信号V基于副载波进行正交振幅调制，并与二维像素点矩阵内的亮度信号Y相加，得到视频编码数据Z。
[0035] 在一些实施例中，上述实施例中的编码模块112还用于对副载波进行隔行变相。
[0036] 在一些实施例中，上述实施例中的选择模块111用于获取视频源数据的视频像素点频率fp，根据视频像素点频率fp选择副载波的副载波频率fc。
[0037] 在一些实施例中，上述实施例中的选择模块111用于将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0038] 具体的，如图1所示，本发明提供了一种视频接收装置12，其包括：
[0039] 获取模块121，用于获取视频编码数据；
[0040] 解码模块122，用于利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据；
[0041] 存储模块123，用于存储视频解码数据。
[0042] 在一些实施例中，上述实施例中的获取模块121用于接收视频编码数据，按照视频行的方式缓存视频编码数据。
[0043] 在一些实施例中，上述实施例中的解码模块122用于利用行间关系处理视频编码数据获取色差信号C、亮度信号Y；将色差信号C与副载波进行乘积处理，获得色差信号U、及色差信号V。
[0044] 在一些实施例中，上述实施例中的解码模块122用于采用相邻行的数据进行加减的方式，处理视频编码数据内的二维像素点矩阵数据，得到色差信号C、亮度信号Y。
[0045] 在一些实施例中，上述实施例中的解码模块122用于使用梳状滤波器处理视频编码数据获取色差信号C、亮度信号Y。
[0046] 在一些实施例中，上述实施例中的解码模块122用于通过低通FIR滤波器进行数字正交振幅调制滤波处理，获得色差信号U、及色差信号V。
[0047] 在一些实施例中，上述实施例中的解码模块122还用于获取视频源数据的视频像素点频率fp，根据视频像素点频率fp选择副载波的副载波频率fc。
[0048] 在一些实施例中，上述实施例中的解码模块122用于将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0049] 第二实施例：
[0050] 图2为本发明第二实施例提供的视频传输方法的流程图，由图2可知，在本实施例中，本发明提供的视频传输方法包括以下步骤：
[0051] S201：选择副载波，利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据，发送视频编码数据；
[0052] S202：获取视频编码数据，利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据，存储视频解码数据。
[0053] 具体的，本发明提供了一种视频发送方法，其包括：选择副载波；利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制，获得视频编码数据；发送视频编码数据。
[0054] 在一些实施例中，上述实施例中的利用副载波对视频源数据进行数字正交振幅调制包括：获取视频源数据的二维像素点矩阵内的色差信号U、及色差信号V，将色差信号U、及色差信号V基于副载波进行正交振幅调制，并与二维像素点矩阵内的亮度信号Y相加，得到视频编码数据Z。
[0055] 在一些实施例中，上述实施例中的方法还包括：对副载波进行隔行变相。
[0056] 在一些实施例中，上述实施例中的选择副载波包括：获取视频源数据的视频像素点频率fp，根据视频像素点频率fp选择副载波的副载波频率fc。
[0057] 在一些实施例中，上述实施例中的根据视频像素点频率fp选择副载波的副载波频率fc包括：将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0058] 具体的，本发明提供了一种视频接收方法，其包括：获取视频编码数据；利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码，获得视频解码数据；存储视频解码数据。
[0059] 在一些实施例中，上述实施例中的获取视频编码数据包括:接收视频编码数据，按照视频行的方式缓存视频编码数据。
[0060] 在一些实施例中，上述实施例中的利用副载波对视频编码数据进行数字正交振幅解码包括：利用行间关系处理视频编码数据获取色差信号C、亮度信号Y；将色差信号C与副载波进行乘积处理，获得色差信号U、及色差信号V。
[0061] 在一些实施例中，上述实施例中的利用行间关系处理视频编码数据获取色差信号C、亮度信号Y包括：采用相邻行的数据进行加减的方式，处理视频编码数据内的二维像素点矩阵数据，得到色差信号C、亮度信号Y。
[0062] 在一些实施例中，上述实施例中的方法具体为使用梳状滤波器处理视频编码数据获取色差信号C、亮度信号Y。
[0063] 在一些实施例中，上述实施例中的将色差信号C与副载波进行乘积处理，获得色差信号U、及色差信号V包括：通过低通FIR滤波器进行数字正交振幅调制滤波处理，获得色差信号U、及色差信号V。
[0064] 在一些实施例中，上述实施例中的方法还包括：获取视频源数据的视频像素点频率fp，根据视频像素点频率fp选择副载波的副载波频率fc。
[0065] 在一些实施例中，上述实施例中的根据视频像素点频率fp选择副载波的副载波频率fc包括：将视频像素点频率fp的四分之一的大小值作为副载波频率fc。
[0066] 现结合具体应用场景对本发明做进一步的诠释说明。
[0067] 第三实施例：
[0068] 图3为本发明第三实施例提供的数据传输方法的流程图，由图3可知，在本实施例中，本发明提供的数据传输方法包括以下步骤：
[0069] S301：发送端获取视频源数据的二维像素点矩阵。
[0070] 在本实施例中，二维像素点矩阵如图4中a部分所示，视频源像素点信号为YUV[24bit]，即P[n]＝{Y[n]，U[n]，V[n]}，视频像素点频率fp(即像素点的变化频率)。
[0071] S302：发送端确定副载波，利用副载波对视频源数据进行编码。
[0072] 在本实施例中，所使用的副载波的频率fc为像素点频率fp的1/4(即fp/4)。
[0073] 对色差信号U和V进行基于副载波的正交振幅调制，保持亮度信号Y不变，视频信息编码后为：
[0074] Z[n]＝Y[n]+sin(2л*fc*n/fp)*U[n]+cos(2л*fc*n/fp)*V[n]。
[0075] 为方便视频信息解码，副载波采用隔行变相，每行间有180度相位差，故：
[0076] 偶数行视频信息为：
[0077] Z[n]＝Y[n]-sin(2л*fc*n/fp)*U[n]-cos(2л*fc*n/fp)*V[n]＝Y[n]+sin(л*n/2)*U[n]+cos(л*n/2)*V[n]；
[0078] 奇数行视频信息为：
[0079] Z[n]＝Y[n]+sin(2л*fc*n/fp)*U[n]+cos(2л*fc*n/fp)*V[n]＝Y[n]-sin(л*n/2)*U[n]-cos(л*n/2)*V[n]；
[0080] 进行简化处理后，视频信息为：
[0081] Z[n]＝Y[n]+sin(л*n/2)*U[n]+cos(л*n/2)*V[n]；
[0082] 对应信息简化表如下表1所示:
[0083]行像素点n 0 1 2 3 4 …
sin(л*n/2) 0 1 0 -1 0 …
cos(л*n/2) 1 0 -1 0 1 …
Z[n] Y+V Y+U Y-V Y-U Y+V …
sin(л*n/2) 0 1 0 -1 0 …
cos(л*n/2) 1 0 -1 0 1 …
Z[n] Y+V Y+U Y-V Y-U Y+V …
[0084] 表1
[0085] 编码方案可简化为一级加法运算，把色差信号U和V正交振幅调制到高频fc左右，其中亮度信号Y保持原频率范围不变，视频编码数据Z信号截取为8bit，实现YUV-24bit转Z-8bit的压缩。
[0086] 在本实施例中，二维像素点矩阵如图4中b部分所示进行变化。
[0087] S303：发送端发送视频编码数据。
[0088] 发送端对编码后的数据进行传输(3)，实现传输数据带宽降为视频源的1/3。
[0089] S304：接收端接收并缓存视频编码数据。
[0090] 接收端接收Z-8bit数据组，按视频行的方式进行缓存，在本实施例中，二维像素点矩阵如图4中c部分所示进行变化。
[0091] S305：接收端解码视频编码数据获取视频解码数据，并存储。
[0092] 接收端对基于行缓存的缓存的视频编码数据Z信号进行数字正交振幅解码。
[0093] 由于一般视频信息的行间色彩变化不大，可以直接采用行间关系来处理，即梳状滤波器，进行亮度和色差信号的分离。视频隔行变相编码后的信息如下表2所示：
[0094]
[0095] 表2
[0096] 本步骤的如图4中d部分所示，具体的，
[0097] 梳状滤波器采用相邻行的数据进行加减得到亮度信号Y和色差信号C(C为U和V的复合信号)，具体的，
[0098] 两行后处理方式：
[0099] Y[m,n]＝(Z[m,n]+Z[m+1,n])/2C[m,n]＝(Z[m,n]-Z[m+1,n])/2；
[0100] 两行前处理方式：
[0101] Y[m,n]＝(Z[m,n]+Z[m-1,n])/2C[m,n]＝(Z[m-1,n]-Z[m,n])/2；
[0102] 三行处理方式：
[0103] Y[m,n]＝(2*Z[m,n]+Z[m-1,n]+Z[m+1,n])/4；
[0104] C[m,n]＝(Z[m-1,n]+Z[m+1,n]–2*Z[m,n])/4；
[0105] 色差信号C[n]数据为：
[0106] Z[n]–Y[n]＝sin(л*n/2)*U[n]+cos(л*n/2)*V[n]。
[0107] 对色差信号C[n]与副载波进行乘积处理，还原出载波前的原始U和V信号：
[0108] C[n]*2*sin(л*n/2)＝U[n]–U[n]*cos(л*n)+V[n]*sin(л*n)；
[0109] C[n]*2*cos(л*n/2)＝V[n]+V[n]*cos(л*n)+U[n]*sin(л*n)；
[0111] 同编码算法理论相同，sin(л*n/2)和cos(л*n/2)仍为0,1，-1常数，故采用简单的通过加减运算可完成以上的乘积项计算，低通FIR滤波器根据设计需要选用适当的位数处理，用乘加运算实现，因此，解码方案可以简化为两级加法运算和一级FIR乘积运算就可以分离还原出亮度信号Y、色度信号U和V。
[0112] 在本实施例中，采用对色差信号U和V进行基于(1/4像素频率)副载波的数字正交振幅调制，得到编码数据Z；这样，发送端以原视频数据1/3的带宽传送编码数据Z到接收端；接收端对编码数据Z进行缓存，然后基于行间关系，采用梳状滤波器进行亮色Y和色差复合信号C分离，色差复合信号C通过基于副载波解调和低通FIR滤波器，分别还原色差信号U和V。本实施例使用一级加减运算完成编码，两级加减和一级FIR乘加运算完成解码过程，共需要2K LUT4的FPGA逻辑资源可以完成全部的编码和解码过程，实现简单方便。
[0113] 综上可知，通过本发明的实施，至少存在以下有益效果：
[0114] 通过利用副载波对视频数据进行数字编码解码，使得可以使用一级加减运算完成编码，两级加减和一级FIR乘加运算完成解码过程，共需要2K LUT4的FPGA逻辑资源可以完成全部的编码和解码过程，实现简单方便，降低了视频编解码的复杂运算需求，适应了轻量型逻辑设计使用。
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