視頻傳輸裝置及方法
2023-05-22 12:34:26
專利名稱：視頻傳輸裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機數據傳輸技術，尤其是涉及一種視頻傳輸裝置及方法。
背景技術：
可視電話、視頻會議等技術的應用越來越廣泛，但是視頻信號的數據量大，長距離傳輸對網絡寬帶要求高，這是網絡視頻會議，可視電話應用的一個技術屏障。中華人民共和國國家知識產權局於2008年03月05日公開了名稱為一種視頻傳輸方法、系統及設備的專利文獻，公開號為CN101137060。文獻中公開的視頻傳輸方法包括以下步驟:A.接收發送端發送的視頻數據流，所述視頻數據流由視頻序列組成；B.將視頻序列的基本元素宏塊組織成彼此關聯的條帶，並基於所述條帶對圖像數據進行編碼處理； C.將處理後的數據包發送至接收端，由所述接收端進行解碼和圖像恢復。此方案通過將視頻數據流中視頻序列的基本元素宏塊組織成多個條帶，並基於條帶這個層次對圖像數據進行編碼處理，然後將處理後的數據發送給接收端，可以在一定程度上解決傳輸過程中出現丟包或者數據包錯誤的問題，但是要得到流暢、正常的播放效果，仍然需要較大的網絡帶寬、較小的延遲。
發明內容
本發明主要是解決現有技術所存在的視頻數據佔用帶寬大、實時性要求較高的技術問題，提供一種佔用帶寬小、延遲低、數據量可調的視頻傳輸裝置及方法。本發明針對上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種視頻傳輸裝置，包括分區編碼模塊，用於將輸入的視頻信號分解並改變傳輸順序為按視頻塊傳輸，所述視頻塊為視頻圖像中的一個固定區域內的小於或等於0. 5秒的視頻；第一存儲模塊，用於存儲歷史視頻塊，對於同一個固定區域可以有多個不同的歷史視頻塊；對比模塊，用於檢測新視頻塊和歷史視頻塊是否一致，如果新視頻塊在第一存儲模塊中不存在有相似者，則將新視頻塊進行編號並存儲至第一存儲模塊中成為一個歷史視頻塊，同時發送帶有編號的的新視頻塊；如果新視頻塊和歷史視頻塊一致則只發送歷史視頻塊的編號；第二存儲模塊，用於存儲接收模塊接收到的所有帶編號的新視頻塊；接收模塊，接收對比模塊發送的數據，當接收到的是帶有編號的新視頻塊時，將此視頻塊傳遞給格式復原模塊同時將其存入第二存儲模塊中，當接收到的是歷史視頻塊的編號時，從第二存儲模塊中根據編號提取相應的視頻塊並傳遞給格式復原模塊；格式復原模塊，用於將以視頻塊為單位的視頻數據轉化為傳統的以行掃描、幀更換為單位的視頻數據。一種視頻傳輸方法，包括以下步驟
步驟a、在視頻發送端，分區編碼模塊將視頻圖像分為若干個區，然後將按照行掃描、幀更換模式傳輸的圖像改為以區為單位，每個區按照區內行掃描和區內幀更換模式傳輸的視頻塊傳輸模式，生成一系列時間小於或等於0. 5秒的視頻塊；步驟b、對比模塊將分區編碼模塊發送過來的新視頻塊與存儲在第一存儲模塊中的各歷史視頻塊對比，如果新視頻塊和歷史視頻塊不一致，則將新視頻塊進行編號並存儲至第一存儲模塊成為歷史視頻塊，同時發送帶有編號的新視頻塊，如果新視頻塊和歷史視頻塊一致則只發送歷史視頻塊的編號，不傳輸實際的視頻數據；步驟C、接收模塊接收對比模塊發送的數據，當接收到的是帶有編號的新視頻塊時，將此視頻塊傳遞給格式復原模塊同時將其存入第二存儲模塊中，當接收到的是歷史視頻塊的編號時，從第二存儲模塊中根據編號提取相應的視頻塊並傳遞給格式復原模塊；步驟d、視頻復原模塊將以視頻塊為單位的視頻數據轉化為傳統的以行掃描、幀更換為單位的視頻數據。作為優選，步驟a中，將畫面分為若干個區，中心區域解析度大於外圍區域解析度。作為優選，步驟b中，優先發送中心區域的視頻塊。本發明帶來的實質性效果是，可以使傳輸視頻數據需要的帶寬降低，並且延遲低， 流暢度好。
圖1是本發明的一種結構示意圖；圖中1、分區編碼模塊，2、第一存儲模塊，3、對比模塊，4、接收模塊，5、格式復原模塊，6、第二存儲模塊。
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例一種視頻傳輸裝置，如圖1所示，包括分區編碼模塊1，用於將輸入的視頻信號分解並改變傳輸順序為按視頻塊傳輸，所述視頻塊為視頻圖像中的一個固定區域內的0. 5秒的視頻；第一存儲模塊2，用於存儲歷史視頻塊，對於同一個固定區域可以有多個不同的歷史視頻塊；對比模塊3，用於檢測新視頻塊和歷史視頻塊是否一致，如果新視頻塊在第一存儲模塊2中不存在有相似者，則將新視頻塊進行編號並存儲至第一存儲模塊2中成為一個歷史視頻塊，同時發送帶有編號的新視頻塊；如果新視頻塊和歷史視頻塊一致則只發送歷史視頻塊的編號；第二存儲模塊6，用於存儲接收模塊4接收到的所有帶編號的新視頻塊；接收模塊4，接收對比模塊3發送的數據，當接收到的是帶有編號的新視頻塊時， 將此視頻塊傳遞給格式復原模塊同時將其存入第二存儲模塊6中，當接收到的是歷史視頻塊的編號時，從第二存儲模塊6中根據編號提取相應的視頻塊並傳遞給格式復原模塊5 ；格式復原模塊5，用於將以視頻塊為單位的視頻數據轉化為傳統的以行掃描、幀更換為單位的視頻數據。分區編碼模塊1將攝像頭得到的視頻信號進行分區並編碼，然後傳送給對比模塊 3。整個畫面大小為600X400像素，按照每60X40像素為一個區域共分為100個視頻塊分區，每個視頻塊的時長為0. 5秒，每個視頻塊按照區內的行和區內的幀的模式進行編碼。第一個0. 5秒的數據過來的時候，對比模塊3將每個區域的數據編號並存儲至第一存儲模塊 2。當接收到後續畫面分解編碼得到的新視頻塊的時候，對比模塊3將每個視頻塊與第一存儲模塊2中已有的歷史視頻塊進行對比，如果找到相同的視頻塊，則發送歷史視頻塊的編號給接收模塊4，與編號一同發送的還有此歷史視頻塊在畫面中所處的位置。如果對比模塊 3在第一存儲模塊2中沒有找到與新視頻塊相同的歷史視頻塊，則將新視頻塊編號並存儲在第一存儲模塊2中成為歷史視頻塊，然後將帶有編號的新視頻塊發送給接收模塊4。第一存儲模塊2中一共可以存儲10000個歷史視頻塊(一共可以存儲5秒內的視頻數據，每一個區域可以有10種不同的0. 5秒歷史記錄)。編號採用精確到毫秒的時間作為非重複性編號，以視頻開始時刻為起始時間。視頻塊在畫面中的位置採用從左到右、從上到下排序，第一行為00至09，第二行為10至19，第三行為20至四，第四行為30至39，第五行為40至 49，第六行為50至59，第七行為60至69，第八行為70至79，第九行為80至89，第十行為 90 至 99。接收模塊4接收到的有兩種數據，一種是帶有編號的新視頻塊，另一種是編號與位置的組合。當接收到的是帶有編號的新視頻塊時，將新視頻塊存儲至第二存儲模塊6。第二存儲模塊6的存儲空間與第一存儲模塊2相同，也是可以存儲10000個視頻塊。當接收模塊4接收到的是編號與位置的組合時，就從第二存儲模塊6中提取視頻塊。接收模塊4 接收和提取到的視頻塊都發送給格式復原模塊5，由格式復原模塊5將以區為單位的視頻數據轉化為傳統的按照行掃描、幀更換模式傳輸的視頻數據。一般可視電話、視頻會議中，人臉都位於中間位置，而畫面靠邊位置重要性較低。 位置編號為23至沈、33至36、43至46、53至56、63至66、73至76的M個區域採用M位色彩位數，其餘區域壓縮至16位色彩位數，減小數據體積。位置編號為23至洸、33至36、43至46、53至56、63至66、73至76的M個區域為第一大區，畫面為每秒30幀；位置編號為11至18、21、22、27、28、31、32、37、38、41、42、47、 48、51、52、57、58、61、62、67、68、71、72、77、78、81 至 88 的 40 個區域為第二大區，畫面為每秒
20幀；其餘區域為第三大區，畫面為每秒10幀。這樣也使得傳輸的數據量減小。接收模塊解碼還原畫面的時候採用插值的方法補齊缺少部分。傳輸時為了保證重要部位可以及時傳送，將優先傳送第一區域的數據，然後傳送第二區域的數據，第三區域的數據優先級最低。畫面的每個大區的大小和位置可以自由設定，以滿足不同的帶寬狀況和需求，如當帶寬較窄時可以減小第一大區的面積。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。儘管本文較多地使用了視頻塊、對比模塊等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種視頻傳輸裝置，其特徵在於，包括分區編碼模塊，用於將輸入的視頻信號分解並改變傳輸順序為按視頻塊傳輸，所述視頻塊為視頻圖像中的一個固定區域內的小於或等於0. 5秒的視頻；第一存儲模塊，用於存儲歷史視頻塊，對於同一個固定區域可以有多個不同的歷史視頻塊；對比模塊，用於檢測新視頻塊和歷史視頻塊是否一致，如果新視頻塊在第一存儲模塊中不存在有相似者，則將新視頻塊進行編號並存儲至第一存儲模塊中成為一個歷史視頻塊，同時發送帶有編號的的新視頻塊；如果新視頻塊和歷史視頻塊一致則只發送歷史視頻塊的編號；第二存儲模塊，用於存儲接收模塊接收到的所有帶編號的新視頻塊； 接收模塊，接收對比模塊發送的數據，當接收到的是帶有編號的新視頻塊時，將此視頻塊傳遞給格式復原模塊同時將其存入第二存儲模塊中，當接收到的是歷史視頻塊的編號時，從第二存儲模塊中根據編號提取相應的視頻塊並傳遞給格式復原模塊；格式復原模塊，用於將以視頻塊為單位的視頻數據轉化為傳統的以行掃描、幀更換為單位的視頻數據。
2.一種視頻傳輸方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟a、在視頻發送端，分區編碼模塊將視頻圖像分為若干個區，然後將按照行、幀模式傳輸的圖像改為以區為單位，每個區按照區內行和區內幀模式傳輸的視頻塊傳輸模式，生成一系列時間小於或等於0. 5秒的視頻塊；步驟b、對比模塊將分區編碼模塊發送過來的新視頻塊與存儲在第一存儲模塊中的各歷史視頻塊對比，如果新視頻塊和歷史視頻塊不一致，則將新視頻塊進行編號並存儲至第一存儲模塊成為歷史視頻塊，同時發送帶有編號的新視頻塊，如果新視頻塊和歷史視頻塊一致則只發送歷史視頻塊的編號；步驟c、接收模塊接收對比模塊發送的數據，當接收到的是帶有編號的新視頻塊時，將此視頻塊傳遞給格式復原模塊同時將其存入第二存儲模塊中，當接收到的是歷史視頻塊的編號時，從第二存儲模塊中根據編號提取相應的視頻塊並傳遞給格式復原模塊；步驟d、視頻復原模塊將以視頻塊為單位的視頻數據轉化為傳統的以行掃描、幀更換為單位的視頻數據。
3.根據權利要求2所述的視頻傳輸方法，其特徵在於，步驟a中，將畫面分為若干個區， 中心區域解析度大於外圍區域解析度。
4.根據權利要求2或3所述的視頻傳輸方法，其特徵在於，步驟b中，優先發送中心區域的視頻塊。
全文摘要
本發明涉及一種視頻傳輸裝置及方法，旨在公開一種可以減小帶寬佔用的視頻傳輸裝置及方法。本發明包括分區編碼模塊、第一存儲模塊、第二存儲模塊、第三存儲模塊、對比模塊、接收模塊、格式復原模塊，將視頻數據按區域分解為視頻塊並編號，在發送端和接收端都存儲有歷史視頻塊，當出現相同的視頻塊時只傳輸編號，減少了帶寬佔用和傳輸時間。本發明適用於可視電話、視頻會議等視頻傳輸場合。
文檔編號H04N7/15GK102427533SQ201110372019
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者鞠怡明, 魯紅輝 申請人:蘇州科雷芯電子科技有限公司