不同设备之间的视频传输方法与流程

本发明涉及视频传输，具体地，涉及不同设备之间视频传输的方法。

背景技术：

1、在当前的视频传输过程中，虽然已经有了各种快速、便利的视频传输技术，但是由于传输过程中存在的信号损失、压缩引起的质量损失等问题，导致了视频传输质量的下降，影响了用户的观看体验和应用效果目前，视频传输技术发展迅速，不同的设备之间可实现各种方式的视频传输，如使用有线接口(如hdmi、usb、sdi等)或者无线接口(如wifi、4g等)，但是在实际应用中，由于不同设备的接口不同，传输的协议不同等，导致视频传输需要借助第三方设备或软件进行转换和处理，较为繁琐。

技术实现思路

1、本发明提出不同设备之间视频传输的方法，解决了相关技术中的不同设备之间快速和方便的视频传输问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种不同设备之间的视频传输方法，包括：

4、将视频数据根据画面分为若干个区域，不同的区域采用不同的参数进行压缩存储，传输时优先传输采用高画质参数的高画质区域，然后传输采用中画质参数的中画质区域，最后传输采用低画质参数的低画质区；

5、不同设备之间的视频传输方法包括以下步骤：

6、步骤a、将待发送视频帧进行预设分区，将待发送视频的帧图像划分为若干个均匀大小的网格，并按照各个网格中的像素值高低进行分区，将其分为若干个区域，对每个区域进行编号处理，分别记为a1，a2，a3，……，an，将所述a1，a2，a3，……，an选中，设置编码文件格式，包括视频帧的分辨率、压缩比、帧率等参数，利用视频编码算法对选择的区域进行编码，生成局部的编码数据；

7、步骤b、对所述编码数据按时间顺序进行编号标记，分别记为b1，b2，b3，……，bn，检查相邻编号之间是否连续，如果不连续，则将所述每个局部编码数据分别进行单独传输，通过对带宽的传输速率和分配来控制传输带宽，使局部编码信息能够在规定的时间里传输完毕，并将局部编码信息发送到接收端；

8、步骤c、在接收端接收到局部编码信息后，对所述局部编码信息进行传输数据的校验和技术检查，确认无误之后，对每个局部编码信息使用相应的解码算法进行单独解码，将解码后的局部编码信息按照原先的位置进行拼接，对于不同局部编码之间的缝隙，可以使用插帧或通过图像复原算法等方式进行填充，对拼装后的视频进行帧速率、对比度和色彩的调整，得到完整的视频帧；

9、作为本发明的进一步改进，所述将待发送视频帧进行分区算法，具体的方法为：

10、从所述待发送视频中选择整段视频作为视频图像，从视频图像中选择一个或多个像素点作为种子点，定义每个种子点相邻的像素点为“邻域”，对于每个种子点，遍历其邻域中的所有像素点，并判断其与种子点的像素值是否相似，如果满足合并条件，则将该像素点加入种子点所在的区域中，并将该像素点标记为已访问，如果邻域中还存在未访问的像素点，则继续执行该步骤；

11、在所有区域中，找到与种子点邻域中像素值相似的未访问像素点，这些新的像素点可以成为新的种子点，对于每个新的种子点，遍历其邻域中的所有像素点，并判断其与种子点的像素值是否相似，如果满足合并条件，则将该像素点加入种子点所在的区域中，并将该像素点标记为已访问，直至所有像素点都被访问为止，最终得到的图像分割结果是由多个不同区域组成的若干个连通区域，每个连通区域代表一种不同的颜色或纹理，并对每个连通区域进行编号标记；

12、作为本发明的进一步改进，所述的局部区域的编码过程采用的为h.264视频编码算法，具体的算法为：

13、安装h.264编码库，使用视频格式转换工具handbrake对需要进行编码的视频文件转换成特定的格式，转化成.avi或者是.mp4，将转化之后的视频文件发送至h.264编码库，在进行编码操作之前先进行编码器参数配置，控制h.264编码库对编码器的码率、帧率、分辨率和gop大小进行配置；

14、通过ffmpeg-i input.mp4-c：v libx264-b：v 300k-s 640×480-c：a acc-ba128koutput.mp4将码率设置到300kbps，使得视频文件具有标清画质，分辨率设置成640×480，其中，-c:v表示视频编码的编码器，这里使用的是h.264编码器libx264；-c:a表示音频编码的编码器，这里使用的是aac；-b:a表示音频比特率，128k表示比特率为128kbps；input.avi和output.mp4分别表示输入和输出文件名，通过ffmpeg-i input.mp4-c：vlibx264-g 15-c：a acc-b：a 128k output.mp4，将gop设置成15，较小的gop大小可以保证视频质量，但编码时的复杂度较高和文件体积较大，而较大的gop大小可以减少编码时的复杂度和文件体积，但会影响视频质量，完成编码之后，将编码文件保存；

15、作为本发明的进一步改进，所述的局部编码信息按照jpeg视频传输标准进行传输，具体的传输方式为：

16、根据jpeg的标准，将所述待发送视频图像分成n个8x8像素块，对每个8x8像素块内的像素值减去块内的均值，先定义一个量化矩阵q，将量化矩阵q的系数设成非负整数，并对每个8x8像素块进行离散余弦变换，得到每个块的频域系数，将频域系数除以量化矩阵q，则高频系数被压缩，而低频系数被保留下来，量化矩阵中相应的系数为非负整数，量化结果不是精确的，将每个块的量化结果按顺序打平成一维数组，得到压缩数据，经过熵编码来最小化数据的大小，解码时，首先对数据执行熵解码，还原量化的结果，然后通过反量化，得到最终的频域系数，并进行传输；

17、作为本发明的进一步改进，所述的分区和编码过程可以结合进行，即在分区的同时对每个区域进行编码，具体的方式为：

18、对待发送视频图像采用8x8分块，每块有64个像素点，将块划分成8x8的区域，遍历待编码的字符串，记录每个字符出现的频率，使用霍夫曼树算法构建一棵树，将每个字符的出现频率作为每个叶子节点的权重，比较每个叶子节点的权重，选取两个最小的节点作为一组，构建新的父节点，其权重为两个叶子节点的权重之和，重复以上过程，直至所有节点构成一个根节点为根的完整霍夫曼树，从根节点出发，向左走为0，向右走为1，从根节点到每个叶子节点都形成了一条路径，每个叶子节点的路径对应一个编码，即没有一个编码是另一个编码的前缀，使用生成的编码字典，将原始字符串中的每个字符转换成对应的编码，生成编码后的数据流，并将编码后的数据流存储在图像数据流中，所有块的编码数据流拼接在一起，即得到压缩后的jpeg图像数据；

19、作为本发明的进一步改进，所述分区算法的确定基于视频数据的特性、传输条件因素，具体的为：

20、视频数据的压缩编码通常涉及空间域(spatial)、时域(temporal)和频域(frequency)三方面的压缩技术，对于时域，视频序列中帧之间存在很大的关联性，基于这种关联性，通过对视频序列进行处理，实现空间冗余和时间冗余的压缩，因此，分区算法的确定需要考虑视频数据的这些特性，传输条件因素；

21、在传输视频数据时，需要将视频数据分成更小且相对独立的片段进行处理，使用适当的算法进行压缩，以便降低传输所需的带宽和存储成本，视频分区算法决定了如何将视频分成更小的片段、选择哪些压缩算法进行处理，并将片段重新组合以生成最终的视频流；

22、确定分区算法需要考虑视频数据的特性、编码解码处理的复杂度、数据传输速率、存储需求等多方面的因素，分区算法的优化能够提高视频的压缩质量和编码效率，从而更好地满足不同的应用需求；

23、作为本发明的进一步改进，所述的分区算法可以进一步调整和优化，以适应不同的视频内容和设备要求，具体的方法为：

24、分区的尺度大小决定了视频图像中区域的数量和大小，对于不同的视频内容和设备要求，可以选择不同的分区尺度，对于一些需要高清晰度的视频内容，采用小尺度的分区，以保留更多的细节信息，而对于一些需要在较低带宽下传输的视频内容，可以采用较大尺度的分区，以降低传输带宽的需求；

25、在对不同的分区进行编码时，可以根据分区内的内容选择不同的压缩算法，对于相对简单的视频内容，可以采用一些基本的压缩算法，而对于包含更多复杂信息的视频内容，则需要更高级别的压缩算法；

26、量化矩阵的大小和数值对于压缩质量和图像质量有很大的影响，对于不同的视频内容和设备要求，根据实际情况进行适当调整，对于需要高压缩比的视频内容，采用更加严格的量化矩阵进行编码，而对于需要更好视觉质量的视频内容，则采用相对宽松的量化矩阵进行编码在对视频内容进行编码时，不同的分区可以使用不同的压缩算法和量化矩阵进行编码，这就需要在后续的碎片拼接过程中，进行适当的优化。为了避免出现拼接错误等问题，可以在各个分区上标记一些特征点，以作为拼接的参考点；

27、作为本发明的进一步改进，所述传输的局部编码信息可以进行加密、解密处理，具体的方法为：

28、根据实际需求，选择适当的加密算法和密钥长度，采用所选择的加密算法对局部编码信息进行加密，生成加密后的数据流，将加密后的数据流传输给接收端，接收端采用相同的加密算法对加密数据进行解密，还原出原始的局部编码信息，通过所述的加密解密处理。

29、本发明的工作原理及有益效果为：

30、1、本发明中提供了一种简单、快速、直接的视频传输方法，避免了复杂的转换和处理步骤。

31、2、本发明利用现有的传输接口，不需要额外的硬件和软件支持，提高了传输的效率和可靠性。

32、3、本发明适用于不同类型的设备和不同场合的视频传输需求，具有很高的普适性和实用性。