[发明专利]一种基于高维矩阵变换的视频数据传输方法

权利要求书

1.一种基于高维矩阵变换的视频数据传输方法，其特征在于包括下述步骤：

[步骤1]建立图像帧模型；

图像帧是由分布在整个图像帧上的像素组成，对某一时刻的图像帧进行抽象建模，假设视频的分辨率为m×n，其中m、n分别代表图像帧中像素的行数和列数，组成整个图像帧的像素分布序列，分辨率为m×n的视频的图像帧的像素由编号为1至m×n个像素连续排列组成；

对某一时刻的图像帧进行建模，选取图像帧中的像素点建立像素矩阵S：

像素矩阵S中一共m×n个元素，每一个元素代表一个像素点；

[步骤2]视频发送端像素矩阵压缩变换；

视频数据发送端在图像帧模型中对发送的视频数据的像素矩阵进行压缩变换，首先对图像帧的原始像素矩阵S进行列变换，得到列变换后的像素矩阵S′；然后再对S′进行行变换，得到行变换后的像素矩阵S″，数据链系统中视频发送终端对经过列、行变换后的像素矩阵数据S″在战术数据链网内通过无线射频进行发送传输；

[步骤2.1]像素矩阵列压缩变换处理；

对像素矩阵S的偶数列元素进行抽取去除处理，得到像素矩阵S′，

其中S′为m×j个元素的像素矩阵，T_1(nj)为n×j个元素的列变换系数矩阵，

[步骤2.2]像素矩阵行压缩变换处理；

对像素矩阵S′的偶数行元素进行抽取去除处理，得到像素矩阵S″：

其中S″为i×j个元素的像素矩阵，T₂为i×m个元素的行变换系数矩阵，像素矩阵S″即为压缩后的视频数据，一共有i×j个元素，其数据量被压缩为原始数据量的1/4；

[步骤3]视频接收端像素矩阵还原变换；

视频数据接收端在图像帧模型中对接收的视频数据的像素矩阵进行还原变换；首先对接收的像素矩阵R″进行行变换，得到行变换后的像素矩阵R′；然后再对R′进行列变换，得到列变换后的像素矩阵R；假设视频还原后的像素矩阵为R，R中第m行第n列像素点R_mn，对R_mn的还原变换处理如下：

[步骤3.1]像素矩阵行还原变换处理；

由于视频接收端收到的像素矩阵为原始像素矩阵经过[步骤2]压缩处理后的像素矩阵S″，在像素矩阵S″的相邻的两行元素中间扩充插值一个新的行元素，

行像素还原公式为：

[步骤3.2]像素矩阵行还原变换处理；

经过[步骤3.1]在像素矩阵S″的相邻的两个行元素中间扩充插值一个新的行元素后，再在相邻的两个列元素中间扩充插值一个新的列元素，列像素还原公式为：

其中S″为接收端收到的像素矩阵，m、n分别表示还原像素点所在的行、列。