[发明专利]一种基于彩色图形编码及压缩算法的窄带通信传输方法

权利要求书

1.一种基于彩色图形编码及压缩算法的窄带通信传输方法，包括数据产生方、数据中转部以及数据接收方，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、数据产生方产生原始视频数据；

S2、将原始视频数据拆包；

S3、对拆包后的视频数据进行压缩；

S4、采用加密算法对压缩后的数据进行加密；

S5、将加密后的数据进行彩色二维码编码，生成彩色二维码；

S6、数据传输方通过窄带带宽将生成的彩色二维码传输到数据中转部；

S7、数据中转部通过显示设备将接收到的彩色二维码显示；

S8、数据接收方采用图像采集设备采集显示设备显示的彩色二维码；

S9、然后数据接收方将采集到的彩色二维码进行解码；

S10、将解码后的数据进行解密，得到视频数据；

步骤S3的压缩采用的是H.264算法，包括去除时间上的数据冗余与去除空间上的数据冗余；

所述去除时间上的数据冗余包括以下步骤：

SA31、将视频图像数据以16*16大小的区域划分为多个宏块，并计算其中的像素值；

SA32、并在16*16的宏块基础上，根据像素值的区别，将整个宏块进一步划分为8*16、16*8、8*8、8*4、4*8、4*4的小宏块；

SA33、然后通过比对相邻两帧所包含的宏块像素值，将帧进行分组；

SA34、将分完组的各帧进行编码，只保留其中第一帧的完整数据，其他帧都通过参考第一帧来计算得出；

SA35、最后使用帧间预测的方法，按顺序读取帧间数据并扫描其中各宏块的像素值，搜索连续图像中的物体，并计算出它的运动矢量，然后删除各帧的相同部分作为补偿数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于彩色图形编码及压缩算法的窄带通信传输方法，其特征在于：所述去除空间上的数据冗余包括以下步骤：

SB31、通过帧内预测，对每个图像中的宏块进行预测，然后通过与原图的像素值进行比对，选择最接近原图的预测模式；

SB32、将原图与预测的图像的像素值进行相减得到它们的残差值；

SB33、对残差数据做整数离散余弦变换；

其变换公式为：

其中，[X]为进行离散余弦变换的像素块。

3.根据权利要求1所述的一种基于彩色图形编码及压缩算法的窄带通信传输方法，其特征在于：步骤S5中的彩色二维码编码方法包括以下步骤：

S51、数据分析，对输入的数据进行分析，选择编码模式；

S52、将输入数据进行再次压缩；

S53、按照选择的编码模式将数据进行编码，得到数据码字；

S54、通过数据码字得到纠错码字，然后将纠错码字与数字码字组合得到最终位流序列；

S55、根据得到的最终位流序列得到彩色二维码。

4.根据权利要求3所述的一种基于彩色图形编码及压缩算法的窄带通信传输方法，其特征在于：步骤S52中采用霍夫曼算法进行压缩。

5.根据权利要求3所述的一种基于彩色图形编码及压缩算法的窄带通信传输方法，其特征在于：步骤S53具体采用Reed.Solomin纠错方法，且所述纠错方法具体包括以下步骤：

S231、将数据码字分成块，分别计算每一块的纠错码；

S232、将分块后的数据码字从高到低依次作为降幂多项式的系数填入到多项式f(x)中；

S233、用多项式f(x)除以纠错码后生成的新的多项式g(x)的余数就是纠错码字。

6.根据权利要求1所述的一种基于彩色图形编码及压缩算法的窄带通信传输方法，其特征在于：步骤S9中的彩色二维码解码方法包括以下步骤：

S91、采集图像；

S92、图像预处理；

S93、二维码定位；

S94、纠错以及译码。