一种智能穿戴设备的视频图片传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能穿戴设备领域，尤其地涉及一种智能穿戴设备的视频图片传输方法。
【背景技术】
[0002]现阶段基于蓝牙的智能穿戴设备盛行，按架构等级可分成高端外设和低端外设。高端外设使用与智能手机同等级的硬件设计，可独立运行完整操作系统，有良好的用户体验和显示效果，但因成本和续航能力的原因不及低端外设容易普及。
[0003]低端外设一般是8?32bit单片机，也有是自带蓝牙功能的单片机，运算速度慢(小于100MHz)，运行内存非常小(小于512Byte)，显示效果只能是简单的静态图片推送与文字显示，无法做到与高端设备一样的视频播放等级的(大于20帧)动态效果。
[0004]这类设备一般含有LED带灰度或OLED的点阵屏幕，显示方法与高端的基于IXD的方式有着很大的不同，特别是LED有电流饱和现象，一般的256级线性灰度显示会出现极不均匀现象。
【发明内容】
[0005]为了克服上述技术问题，本发明的目的旨在提供一种智能穿戴设备的视频图片传输方法，提高智能穿戴设备的LED显示器的动态视频和图片显示效果，并且提高智能穿戴设备内存利用率，降低智能穿戴设备内存栈空间的开销，减少数据传输过程中所需的带宽，从而提升了产品效果和档次。
[0006]为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案:
[0007]一种智能穿戴设备的视频图片传输方法，其如下所述:
[0008]S1、将视频或者图片格式的文件进行YUV解码，Y分量输出原始Sbit数据；
[0009]S2、将8bit数据进行量化；
[0010]S3、对从S2步骤传来的量化数据进行半自适应哈夫曼编码进行编码，得到I帧和P帧量化数据；
[0011]S4、对从S3步骤传来的数据包进行哈夫曼解码，得到灰度数据；
[0012]S5、对S4步骤的灰度数据进行I帧哈夫曼解码，得到各段I帧和P帧；
[0013]S6、对S5步骤的各段I帧进行量化和组帧；
[0014]S7、对S5步骤的P帧进行哈夫曼解码还原并量化；
[0015]S8、将S7步骤的量化P帧叠加到I帧；
[0016]S9、等待下一个I帧或者P帧；
[0017]尤其地，在哈夫曼解码或者编码之前，将S2步骤的量化数据统计和计算出若干种哈夫曼树，并将若干种哈夫曼树预先内置于哈夫曼编码器和哈夫曼解码器。
[0018]进一步，在哈夫曼解码或者编码之前，将S2步骤的量化数据统计和计算出20种哈夫曼树。
[0019]进一步，S2步骤中，将所述8bit数据量化成4bit数据。
[0020]进一步，所述视频图片传输方法采用gamma校正器微调LED显示器的亮度。
[0021]进一步，所述S4、S5和S7步骤的哈夫曼解码不预测B帧，只计算I帧和P帧。
[0022]进一步，所述I帧是完整的帧。
[0023]进一步，所述P帧记录与上一个I帧或已经合成P帧的基础上的变化值。
[0024]进一步，所述S4步骤到S5步骤之间，采用I帧隔行扫描并把I帧传输给哈夫曼解码器。
[0025]本发明的有益效果:
[0026]1、由于预先在哈夫曼编码器或者解码器预先内置了哈夫曼树，大大降低使用内存栈空间和花销，提高了系统运算速度。
[0027]2、把原始视频或者图片的Sbit数据量化成4bit数据，大大降低智能穿戴设备的所需内存。
[0028]3、由于哈夫曼解码不预测B帧，只计算I帧和P帧，在不影响输出视频或图片的情况下，从而提升了智能穿戴设备的信息负载能力和运算速度。
[0029]4、由于使用了 gamma校正器，LED显示器显现出来均勾的亮度，不再出现亮度饱和冋题。
[0030]5、由于使用了类MPEG的方法，在解码处理器很弱的情况下，视频数据一样得到压缩，在保守的情况下，I帧的压缩比(压缩后容量/压缩前容量)大约是80%，P帧能达到30%，其中I帧的实际使用比例控制在30%，总体的流量控制在45%左右。在理想情况下，总体流量可控制到25%左右。
[0031]6、由于使用了 I帧隔行扫描，P帧量化分辨率减半的措施，每次传输的数据包容量可以做到原来的50%，解码器端的传输内存占用减半，这种措施在内存只有几百到几千字节的智能穿戴设备领域里是很有用的。
【具体实施方式】
[0032]现有低端的智能穿戴设备一般采用Sbit数据传输格式，由于存在的数据传输所需带宽高，大量占用智能穿戴设备原本不大的内存容量，硬件低下，系统设计架构不好，造成此种低端的智能穿戴设备实现的功能只能是简单的文字显示或者静态图片推送。这是本发明所要克服的问题之一，也是亮点之一。
[0033]现有高端的智能穿戴设备一般采用8bit_32bit数据的传输格式，使用与智能手机同等级的硬件设计，可独立运行完整操作系统，有良好的用户体验和显示效果。但是随之而来的是成本的上升，电池的续航能力降低，而且其LED显示经常出现饱和电流。本发明在不影响高端的智能穿戴设备所具有的功能下，克服了上述问题，这也是本发明的亮点之一。
[0034]首先本发明要解决视频或者图片压缩传输所需大带宽和内存花销高，利用率低下的问题。
[0035]首先，将视频或者图片格式的文件进行YUV解码，Y分量输出原始Sbit数据，然后将8bit数据量化成4bit数据，并将量化数据采用半自适应哈夫曼编码进行编码，得到I帧和P帧量化数据。其中，引入关键帧方法，类似于mpeg系列的I/B/P帧，但由于解码硬件比较低端，故去除B帧，留下I和P，I帧是完整的帧，P帧记录与上一个I帧或已经合成的P帧的基础上的变化值。这样就降低了数据包的压缩量，降低传输过程所需的大带宽量以及减少了内存开销。而且，哈夫曼解码不预测B帧，只计算I帧和P帧，在不影响输出视频或图片的情况下，从而提升了智能穿戴设备的信息负载能力和运算速度。由于使用了类MPEG的方法，在解码处理器很弱的情况下，视频数据一样得到压缩，在保守的情况下，I帧的压缩比(压缩后容量/压缩前容量)大约是80%，P帧能达到30%，其中I帧的实际使用比例控制在30%，总体的流量控制在45%左右。在理想情况下，总体流量可控制到25%左右。
[0036]紧接着，对得到I帧和P帧的量化数据包采用哈夫曼解码，得到灰度数据；得到灰度数据后，又将灰度数据进行I帧哈夫曼解码，得到各段I帧和P帧。其中，I帧去除DCT编码，引入自适应霍夫曼编码。一般的视频压缩都是经过:DCT--量化一哈夫曼编码。解码过程为逆过程，由于同样的原因，解码硬件比较低端，这里去除DCT，只留下量化和哈夫曼编码。这样就降低了数据包的压缩量，降低传输过程所需的大带宽量以及减少了内存开销。最后，将各段I帧进行量化和组帧，P帧采用哈夫曼解码还原并量化并将P帧叠加到I帧，等待下一个I帧或者P帧。
[0037]I帧是体积最大的帧，经过哈夫曼编码后的体积大约是50%?95%。在不理想的情况下，I帧基本上是原封不动的传输到解码器。这里存在一个缓冲区内存容量的问题，只