一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法
【专利摘要】本发明涉及一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，传输前将高清数码照片压缩成一幅低码率略图，再进行压缩传输，便于接收方快速收到略图，并确定要不要该幅图的高清数码照片，确定需要时，可设定为缺省值，则将高清数码照片分割成64块，再进行编码压缩传输，收到的每一块则自动拼接起来，直到64块全部收到时存贮，并自动传输下一幅数码照片。本发明提供了一种在保障语音互动不受影响的前提下，基于带宽低于32kbps的甚低码率条件，将12～28kbps的多余的带宽用于传输高清数码照片。从而保障了在通信码率甚低的情况，后端可以很方便地观察到现场高清数码照片的方法。
【专利说明】一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高清图片传输方法，尤其涉及一种在甚低码率中的传输方法。
【背景技术】
[0002]海事卫星通信过程中，由于天线在运动中信号强度变化幅度很大，常常发生通信码率甚低的情况。如=Explorer 700，当信号强度为57dBHZ时，数据流带宽可达128kbps，当信号强度为54dBHZ时，数据流带宽为64kbps，当信号强度为51dBHZ时，数据流带宽仅32kbps,当信号强度为46dBHZ时，只能提供standard data业务,大约在16kbps水平。当天气环境恶劣时，或者天线随单兵移动时，天线对准卫星的信号强度峰值常常在一个较低的水平。在上述情况下，卫星电话所需带宽最低在4kbps水平，单一使用基本上都可以保障通讯。但是进行综合业务时就出现瓶颈，目前的技术方法是将数码照片打包成压缩文件，然后采用FTP方式上传，或做为Email附件上传，接收方再下载使用，时间很长，操作麻烦，无法控制带宽分配，不仅影响正常的电话互动业务，而且受附件大小影响，经常出现上传不成功，上传速度很慢等问题。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的不足，提供了一种在保障语音互动不受影响的前提下，基于带宽低于32kbps的甚低码率条件，将12~28kbps的多余的带宽用于传输高清数码照片。从而保障了在通信码率甚低的情况，后端可以很方便地观察到现场高清数码照片的方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，传输前将高清数码照片压缩成一幅低码率略图，再进行压缩传输，便于接收方快速收到略图，并确定要不要该幅图的高清数码照片，确定需要时，可设定为缺省值，则将高清数码照片分割成64块，再进行编码压缩传输，收到的每一块则自动拼接起来,直到64块全部收到时存贮，并自动传输下一幅数码照片。
[0005]一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，采集模块将接收的音频数据以I2S音频解码输出，将接收的高清视频数据以YUV高清视频解码输出；处理模块将YUV高清视频解码数据，按照传输速度所能达到的时间间隔抽取高清视频帧，转为1080p、720p两种规格的高清数码照片，高清视频帧数据按幅面等间距分割成64块，通过编码标识其位置信息，并做降码流处理，然后采用MJPEG格式压缩编码，生成64个独立的MJPEG数据包；根据多余带宽水平计算，传输控制模块将图片最大传输时间设定为100秒，超过设计时限的，按超时处理。
[0006]一种降低码流的方法，先将YUV码流转换为24位真彩RGB再进行24位真彩RGB到256色位图的转换，再送给MJPEG编码器。
[0007]从YUV到RGB按以下方法转换:
R = clip ((298* (Y-16) +409* (V-128) +128) ?8);G = clip ((298* (Y-16)-100* (U-128)- 208 * (V-128)+128) ?8);
B = clip ((298* (Y-16)+516*(U-128)+128)>>8);
其中，clip ()表示剪辑为范围[0..255]。
[0008]得到图像的24位真彩RGB之后，采用八叉树算法将其转换为256色位图文件。
[0009]以RGB值建立8叉树，首先建立根节点(Root)，然后分别以RGB的每一位分别组成一个O~7的值，依次插入树中。
[0010]八叉树的叶子节点代表每一个调色板颜色，即一共不大于256个叶子节点，如果当前叶子节点大于256，则进行合并操作。由于越底层的节点数据的敏感度越低，所以可从最底层的节点开始合并。按节点计数值小的优先合并策略，将其子节点的所有RGB分量以及节点计数全部记录到该节点中，并删除其所有子节点。
[0011]得到全部256调色板之后，再对每一个像素的RGB求方差，方差最小的值作为当前像素的索引值。这样就完成了 256色位图的索引和调色板的全部重建工作，得到了完整的256色位图信息。
[0012]接下来直接将256色位图送给MJPEG编码器进行编码，编码后的码流大小将大大减少。
[0013]一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，在高清数码照片传输太慢时，从IOSOp降到720p方面传输，提高码率达到较快的次一级高清数码照片显示效果。
[0014]一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，当检测到带宽充足时，自动升高码率，码率达到峰值时，如果是720p的高清数码照片，则自动升到1080p。
[0015]本发明提供了一种在保障语音互动和低码率视频基础上，同步传输高清图解数据的方法。在应急指挥系统中，使用该方法，高清图解数据就象播放高清动画片一样，能够帮助后端有间隔但不间断的看清现场状况，并与持续性的低码率视频相同步，相辅相承，大大提高了专家对现场进行分析、诊断和领导决策的准确性，具有很高的实用价值。
[0016]【具体实施方式】
[0017]1、采集模块以HDMI接口标准与DV相连接，HDMI做为主流数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，可同时传送音频和视频信号，无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，失真小。采集模块将接收的音频数据以I2S音频解码输出，将接收的高清视频数据以YUV高清视频解码输出。2、处理模块将YUV高清视频解码数据，按照传输速度所能达到的时间间隔抽取高清视频帧，转为1080p、720p两种规格的高清数码照片。高清视频帧数据按幅面等间距分割成64块，通过编码标识其位置信息，然后采用MJPEG格式压缩编码，生成64个独立的MJPEG数据包。3、根据多余带宽水平计算，传输控制模块将图片最大传输时间设定为100秒，超过设计时限的，按超时处理。传输时必须优先考虑音频数据的传输和重传，其次为高清数码照片。4、系统支持操作人员在高清数码照片传输太慢时，从IOSOp降到720p方面传输，以提高码率、从而达到较快的次一级高清数码照片显示效果。5、当检测到带宽充足时，自动升高码率，码率达到峰值时，如果是720p的高清数码照片，则自动升到1080p。6、对带宽的所有检测都是基于扣除音频占用带宽的，如果音频占用比例过高，则通过适度降低音频质量，改变音频压缩编码的方式降低带宽，逐级从G726编码、G729编码、JDG/2编码降为MELP编码。7、以太网接口模块包含LAN8710和WIFI两部分，LAN8710输出端直接通过连接WIFI路由与海事卫星接收天线桥接。以确保装备本身的便携，天线则可以相对固定。8、电源模块负责为各硬件模块提供所需电源，依据各模块工作要求，分别提供12V、5V、3.3V、1.8V、1.2V电压。本发明避免了传统的通过综合业务以文件方式传输高清数码照片时出现的技术瓶颈和操作麻烦，使传输效率大幅提高，并以准实时方式取舍或场景展现，适合专业的应急通信指挥中心使用。
【权利要求】
1.一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，其特征在于:传输前将高清数码照片压缩成一幅低码率略图，再进行压缩传输，便于接收方快速收到略图，并确定要不要该幅图的高清数码照片，确定需要时，可设定为缺省值，则将高清数码照片分割成64块，再进行编码压缩传输,收到的每一块则自动拼接起来,直到64块全部收到时存贮，并自动传输下一幅数码照片。
2.根据权利要求1所述的一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，其特征在于采集模块将接收的音频数据以I2S音频解码输出，将接收的高清视频数据以YUV高清视频解码输出；处理模块将YUV高清视频解码数据，按照传输速度所能达到的时间间隔抽取高清视频帧，转为1080p、720p两种规格的高清数码照片，高清视频帧数据按幅面等间距分割成64块，通过编码标识位置信息，然后采用MJPEG格式压缩编码，生成64个独立的MJPEG数据包；传输控制模块将图片最大传输时间设定为100秒，超过设计时限的，按超时处理。
3.根据权利要求2所述的一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，其特征在于在高清数码照片传输太慢时，从1080p降到720p方面传输，提高码率达到较快的次一级高清数码照片显示效果。
4.根据权利要求2所述的一种甚低码率应用中传输高清数码照片的方法，其特征在于当检测到带宽充足时，自动升高码率，码率达到峰值时，如果是720p的高清数码照片，则自动升到1080p。
【文档编号】H04N7/015GK103647959SQ201310715950
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】谢小军, 潘子春, 周敏, 于浩, 林杰华, 鲍红杰, 周立, 王彩虹, 徐诚 申请人:国网安徽省电力公司信息通信分公司, 合肥工业大学, 安徽采易电子科技有限责任公司