[发明专利]一种基于查表的视频传输系统及方法

权利要求书

1.一种基于查表的视频传输系统实现的一种基于查表的视频传输方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：在实现视频传输之前先得到霍夫曼码表；

步骤二：发送端视频采集模块采集原始的视频流，并将采集到的视频流传送到发送端解帧模块，得到Y、Cb、Cr三个通道的m行帧图像数据；

步骤三：将发送端SDRAM分成两个区；

步骤四：将步骤二得到的Y、Cb、Cr三个通道的m行帧图像数据，存储在发送端SDRAM第一个区中；

步骤五：将步骤四存储在发送端SDRAM第一个区中的Y、Cb、Cr三个通道的m行帧图像数据进行m×m分块处理，在发送端计算模块对分块处理后的每一块子图像计算基于中间基准像素值的偏移量，相邻偏移量合并，处理完成后将中间基准像素值和计算得到的偏移量重新存储在发送端SDRAM的第一个区中；

步骤六：对第一个块进行编码，先从发送端SDRAM读取中心基准像素值，放在发送缓冲区里，再依次读取第一块中偏移量，进行查表得到偏移量对应的霍夫曼编码以及编码的长度，因为得到的编码是经过补零操作的，所以根据得到的编码长度移位得到偏移量的不定长编码，并存储在发送缓冲区中，发送缓冲区存满d位便发送到帧重构模块；

步骤七：对Y、Cb、Cr三个通道m行的所有块进行步骤六所述的编码；在对发送端SDRAM的第一区进行处理时，将发送端解帧模块得到的下一个Y、Cb、Cr三个通道的m行帧图像数据存储在第二区，实现流水线操作；第一区操作完成后将新的数据存入第一区开始对第二区进行操作；如此重复，直至对视频流处理结束；

步骤八：帧重构模块接收发送缓冲区传送的数据，根据传输接口协议封装起来，通过发送模块进行传输；

步骤九：在接收端对接收模块接收到的数据在接收端解帧模块进行解帧操作，得到帧图像编码数据；

步骤十：将步骤九得到的帧图像编码数据传送到解码模块，解码模块当计数器为0时将数据直接存入接收端SDRAM中，此时存入接收端SDRAM的数据为帧图像的基准像素值；当计数器不为零时，将数据存入接收缓冲区中，计数器计到m²-1时清零从零开始继续计数；接收缓冲区积累到定长s位，便去进行查表处理，得到偏移量值和偏移量对应的霍夫曼编码的长度，将得到的偏移量值存入接收端SDRAM；并根据得到的霍夫曼编码的实际长度L，将L位从接收缓冲器中移除；

步骤十一：将步骤十解码模块存入接收端SDRAM的基准像素值以及偏移量数据传送至接收端计算模块，接收端计算模块对偏移量和基准像素值做加法操作，得到像素点的原始像素值，在接收端恢复原始的视频流，即基于霍夫曼编码实现视频的实时传输；

所述基于查表的视频传输系统，包括发送端和接收端；

发送端包括视频采集模块、发送端解帧模块、发送端SDRAM存储模块、发送端计算模块、编码模块、帧重构模块和发送模块；视频采集模块用于采集视频流，将采集到的视频数据传送至发送端解帧模块；发送端解帧模块从视频流原始的视频编码中得到帧图像信息，将得到的帧图像数据存储在发送端SDRAM存储模块中，发送端计算模块读取存储在发送端SDRAM中的帧图像数据计算基于基准像素值的偏移量，将基准像素值和计算得到的偏移量数据继续存储在发送端SDRAM中；编码模块读取存储在发送端SDRAM中的偏移量和基准像素值，进行编码处理；将得到的编码数据传送至帧重构模块，帧重构模块根据传输接口协议将编码后的数据封装起来，经过发送模块传输；

接收端包括接收模块、接收端解帧模块、解码模块、接收端SDRAM存储模块、接收端计算模块；接收模块将接收到的数据传送至接收端解帧模块，接收端解帧模块将接收到的数据根据接口传输协议解帧得到帧图像编码数据；将帧图像编码数据传送到解码模块，得到帧图像的基准像素值以及偏移量数据；将解码得到的基准像素值以及偏移量数据存储在接收端SDRAM中；接收端计算模块基于存储在接收端SDRAM中的基准像素值以及偏移量数据计算得到帧图像像素点的像素值，恢复原始的视频流。

2.如权利要求1所述的一种基于查表的视频传输方法，其特征在于：步骤一具体实现方法包括如下步骤：

步骤1.1：读取图像，解析图像信息，获取R、G、B三个通道图像，根据公式(1)将R、G、B通道图像转换成Y、Cb、Cr三个通道图像；

步骤1.2：对步骤1.1获取的Y、Cb、Cr三个通道图像分别进行m×m分块处理；

步骤1.3：对步骤1.2分块后的每一块子图像保证每一块子图像中心基准像素不变，以图像中心像素点为基准，计算周围m²-1个像素点的像素偏移量p_i；相邻偏移量合并，如式(2)所示；

其中，n根据用户需求选择；若n＝1,则得到完全无损的霍夫曼编码；

用计算后像素点的偏移量替换原始图像对应像素点的像素值，即生成偏移量替换后的更新图像；

步骤1.4：遍历整幅图像除中心基准像素点以外的所有像素点，概率统计整幅图像除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量，得到偏移量的频数，并存储在数组中；

步骤1.5：重复步骤1.1到步骤1.4所述操作，直到对q幅不同类型图像处理结束；得到q幅图像的偏移量的概率；

步骤1.6：根据1.5得到的q幅图像除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量的概率特性，建立霍夫曼二叉树，得到除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量对应的霍夫曼码，并将对应的霍夫曼码存入到发送端和接收端的文件中，因为霍夫曼编码是不定长编码，但是存储数据时需要定长，所以在存储过程中记录实际码长，并补零，生成Y、Cb、Cr三个通道的霍夫曼码表，所述三个霍夫曼码表适合所有视频帧图像，即在实现视频传输之前先得到霍夫曼码表。