一种模拟高清视频的数据传输方法及装置

摘要

本发明公开了一种模拟高清视频的数据传输方法及装置，所述方法包括：步骤S1，接收待发送数据；步骤S2，对发送前的数据进行预处理，根据线缆的信道特性，于待发送数据中添加相应的训练数据及同步数据，并将经预处理后的数据存入帧消隐数据缓存和行消隐数据缓存；步骤S3，读取所述帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取所述行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输，本发明可简单有效地解决模拟高清视频的较高速率的数据共线传输问题。

权利要求

1.一种模拟高清视频的数据传输方法，包括如下步骤：

步骤S1，接收待发送数据；

步骤S2，对发送前的数据进行预处理，根据线缆的信道特性，于待发送数据中添加相应的训练数据及同步数据，并将经预处理后的数据存入帧消隐数据缓存和行消隐数据缓存；

步骤S3，读取所述帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取所述行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

2.如权利要求1所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于：于步骤S1中，接收前端摄像机智能处理后的结构化数据，并接收音频模数转换器采集的数字音频信号。

3.如权利要求2所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于：于步骤S1中，将所接收的数据每L字节为一组添加相应的冗余信息。

4.如权利要求3所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于：所述冗余信息为奇偶校验信息或纠错编码冗余信息。

5.如权利要求2所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：步骤S200，根据同轴线缆的信道特性确定N字节的训练数据，所述训练数据用于提供给接收端用来做信道补偿，并作为同步信号在接收端用来做数据同步；

步骤S201，根据待发送数据字节总数，确定需要利用几行帧消隐行发送数据，以及每行帧消隐行发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入帧消隐数据缓存；确定用来发送数据的视频数据行消隐行数，以及每行消隐间隙发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入行消隐数据缓存。

6.如权利要求2所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于：于步骤S200中，所述训练数据选择在视频帧消隐间隙发送。

7.如权利要求6所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于：所述同步数据提供给接收端进行数据同步，并作为当前帧消隐间隙或者视频数据行消隐间隙是否有有效数据的判断依据；如果当前某一帧消隐行间隙或者某一视频数据行消隐没有检测到同步信息，则该帧消隐行间隙或者该视频数据行无有效数据发送。

8.如权利要求2所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：步骤S300，根据数据传输速率确定二进制数据调制波形；

步骤S301，读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

9.如权利要求8所述的一种模拟高清视频的数据传输方法，其特征在于：于步骤S300中，将二进制数据1映射为周期为T幅值为H的余弦信号，二进制数据0映射为周期为T，幅值为0的波形信号。

10.一种模拟高清视频的数据传输装置，包括：

数据接收单元，用于接收待发送数据；

数据预处理单元，用于对发送前的数据进行预处理，根据线缆的信道特性，于待发送数据中添加相应的训练数据及同步数据，并将经预处理后的数据存入帧消隐数据缓存和行消隐数据缓存；

数据发送单元，用于读取所述帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取所述行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

说明书

一种模拟高清视频的数据传输方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及信号传输及处理技术领域，特别是涉及一种模拟高清视频的数据传输方法及装置。

背景技术

[0002] 随着摄像技术及智能技术的发展，前端智能化成为可能；前端摄像机集成智能处理功能，直接对视频信息进行处理，并将处理得到的结构化数据(比如人脸、人行的边框信息；车牌，车辆颜色等数据)传至DVR或中后端服务器；另外数字音频信号也可以与模拟高清视频信号共线传输，从而省掉音频传输线缆，节省系统成本和复杂度；每帧视频的结构化数据或者数字音频信号可能多达几百甚至上千字节。

[0003] 目前传统的模拟高清视频中数据信号通常利用帧消隐时间传输，由于同轴线缆衰减以及干扰的原因，数据传输速率较低，每帧无失真传输的数据有限；传统的模拟高清视频中音频信号利用行消隐时间传输，然而采用模拟传输方式是一种有失真的传输方式。因此，实现低成本、较高传输速率的模拟高清视频与结构化数据及数字音频信号共线传输方案是十分有意义，有必要的。

发明内容

[0004] 为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种模拟高清视频的数据传输方法及装置，以简单有效地解决模拟高清视频的较高速率的数据共线传输问题。

[0005] 为达上述及其它目的，本发明提出一种模拟高清视频的数据传输方法，包括如下步骤：

[0006] 步骤S1，接收待发送数据；

[0007] 步骤S2，对发送前的数据进行预处理，根据线缆的信道特性，于待发送数据中添加相应的训练数据及同步数据，并将经预处理后的数据存入帧消隐数据缓存和行消隐数据缓存；

[0008] 步骤S3，读取所述帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取所述行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0009] 优选地，于步骤S1中，接收前端摄像机智能处理后的结构化数据，并接收音频模数转换器采集的数字音频信号。

[0010] 优选地，于步骤S1中，将所接收的数据每L字节为一组添加相应的冗余信息。

[0011] 优选地，所述冗余信息为奇偶校验信息或纠错编码冗余信息。

[0012] 优选地，步骤S2进一步包括：

[0013] 步骤S200，根据同轴线缆的信道特性确定N字节的训练数据，所述训练数据用于提供给接收端用来做信道补偿，并作为同步信号在接收端用来做数据同步；

[0014] 步骤S201，根据待发送数据字节总数，确定需要利用几行帧消隐行发送数据，以及每行帧消隐行发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入帧消隐数据缓存；确定用来发送数据的视频数据行消隐行数，以及每行消隐间隙发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入行消隐数据缓存。

[0015] 优选地，于步骤S200中，所述训练数据选择在视频帧消隐间隙发送。

[0016] 优选地，所述同步数据提供给接收端进行数据同步，并作为当前帧消隐间隙或者视频数据行消隐间隙是否有有效数据的判断依据；如果当前某一帧消隐行间隙或者某一视频数据行消隐没有检测到同步信息，则该帧消隐行间隙或者该视频数据行无有效数据发送。

[0017] 优选地，步骤S3进一步包括：

[0018] 步骤S300，根据数据传输速率确定二进制数据调制波形；

[0019] 步骤S301，读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0020] 优选地，于步骤S300中，将二进制数据1映射为周期为T幅值为H的余弦信号，二进制数据0映射为周期为T，幅值为0的波形信号。

[0021] 为达到上述目的，本发明还提供一种模拟高清视频的数据传输装置，包括：

[0022] 数据接收单元，用于接收待发送数据；

[0023] 数据预处理单元，用于对发送前的数据进行预处理，根据线缆的信道特性，于待发送数据中添加相应的训练数据及同步数据，并将经预处理后的数据存入帧消隐数据缓存和行消隐数据缓存；

[0024] 数据发送单元，用于读取所述帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取所述行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0025] 与现有技术相比，本发明一种模拟高清视频的数据传输方法及装置根据线缆的信道特性，每帧视频添加相应的训练信号及同步信号，使得后续的接收能够利用上述训练信号及同步信号，低成本地无失真的恢复所传输的数据，从而使得智能结构化数据与数字音频等较大数据得以与模拟高清视频共线传输，简单有效地解决了模拟高清视频的较高速率的数据共线传输问题。本发明以较低的硬件及软件复杂度，实现了较高的数据传输速率。

附图说明

[0026] 图1为本发明一种模拟高清视频的数据传输方法的步骤流程图；

[0027] 图2为本发明具体实施例中步骤S2的细部流程图；

[0028] 图3为本发明具体实施例中步骤S3的细部流程图；

[0029] 图4为本发明具体实施例中二进制调制波形示意图；

[0030] 图5为本发明具体实施例中帧消隐行数据传输示意图；

[0031] 图6为本发明具体实施例中行消隐间隙数据传输示意图；

[0032] 图7为本发明一种模拟高清视频的数据传输装置的系统架构图；

[0033] 图8为本发明具体实施例中数据预处理单元702的细部结构图；

[0034] 图9为本发明具体实施例中数据发送单元703的细部结构图；

[0035] 图10为本发明具体实施例之模拟高清视频的数据传输方法的流程图。

具体实施方式

[0036] 以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

[0037] 图1为本发明一种模拟高清视频的数据传输方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种模拟高清视频的数据传输方法，包括如下步骤：

[0038] 步骤S1，接收待发送数据。具体地，于步骤701中，接收前端摄像机智能处理后的结构化数据；同时还接收音频ADC(模数转换器)采集的数字音频信号。较佳地，于步骤701中，还将所接收的数据每L字节为一组添加相应的冗余信息，冗余信息可以是奇偶校验信息，也可以是纠错编码冗余信息。具体地，将所接收的结构化数据每L0字节为一组添加相应的奇偶校验信息；将所接收的音频数据每L1字节为一组添加相应的奇偶校验信息。

[0039] 步骤S2，对发送前的数据进行预处理。

[0040] 具体地，如图2所示，步骤S2进一步包括：

[0041] 步骤S200，确定并添加训练数据。于步骤S200中，根据同轴线缆的信道特性确定N字节的训练数据，训练数据的主要功能是提供给接收端用来做信道补偿，训练数据也同时可以作为同步信号在接收端用来做数据同步，训练数据选择在视频帧消隐间隙发送。

[0042] 步骤S201，添加同步数据信息。无论在帧消隐间隙还是在视频数据行消隐间隙发送数据，都需要在数据前面添加若干比特(bit)的同步数据。具体地，根据待发送数据字节总数，确定需要利用几行帧消隐行发送数据，以及每行帧消隐行发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入帧消隐数据缓存；确定用来发送数据的视频数据行消隐行数，以及每行消隐间隙发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入行消隐数据缓存。同步数据是提供给接收端进行数据同步，同时作为当前帧消隐间隙或者视频数据行消隐间隙是否有有效数据的判断依据；如果当前某一帧消隐行间隙或者某一视频数据行消隐没有检测到同步信息，则该帧消隐行间隙或者该视频数据行无有效数据发送。

[0043] 步骤S3，根据数据传输速率确定二进制数据调制波形，读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0044] 具体地，如图3所示，步骤S3进一步包括：

[0045] 步骤S300，根据数据传输速率确定二进制数据调制波形。在本发明具体实施例中，如图4所示，将二进制数据1映射为周期为T幅值为H的余弦信号，二进制数据0映射为周期为T，幅值为0的波形信号。

[0046] 步骤S301，读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0047] 具体地，读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，如图5所示，帧消隐行间隙发送数据起始时刻晚于行同步时刻Td1个时钟周期，数据传输结束时刻取决于每行帧消隐行传输数据字节数。读取行消隐数据缓存中的待发送数据，并进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上，如图6所示，行消隐间隙发送数据起始时刻晚于行同步时刻Td2个时钟周期；数据传输结束时刻取决于每行视频数据行消隐间隙传输的数据字节数(视频数据行消隐间隙传输的数据字节数，需要确保与有效视频数据保持相应的时间间隙，以防止数据串扰)。

[0048] 可见，本发明中，视频信号的帧消隐间隙以及视频数据行消隐间隙都可以用来传输数据信息，例如可以将结构化数据附加在帧消隐行上进行传输，数字音频信息附加在视频数据行消隐间隙进行传输，简单有效地解决了模拟高清视频的较高速率的数据共线传输问题。

[0049] 图7为本发明一种模拟高清视频的数据传输装置的系统架构图。如图7所示，本发明一种模拟高清视频的数据传输装置，包括：

[0050] 数据接收单元701，用于接收待发送数据。具体地，数据接收单元701接收前端摄像机智能处理后的结构化数据；同时还接收音频ADC(模数转换器)采集的数字音频信号。较佳地，数据接收单元701还将所接收的数据每L字节为一组添加相应的冗余信息，冗余信息可以是奇偶校验信息，也可以是纠错编码冗余信息。具体地，将所接收的结构化数据每L0字节为一组添加相应的奇偶校验信息；将所接收的音频数据每L1字节为一组添加相应的奇偶校验信息。

[0051] 数据预处理单元702，用于对发送前的数据进行预处理。

[0052] 具体地，如图8所示，数据预处理单元702进一步包括：

[0053] 训练数据添加单元7021，用于确定并添加训练数据。具体地，训练数据添加单元7021根据同轴线缆的信道特性确定N字节的训练数据，训练数据的主要功能是提供给接收端用来做信道补偿，训练数据也同时可以作为同步信号在接收端用来做数据同步，训练数据选择在视频帧消隐间隙发送。

[0054] 同步数据信息添加单元7022，用于添加同步数据信息。无论在帧消隐间隙还是在视频数据行消隐间隙发送数据，都需要在数据前面添加若干比特(bit)的同步数据。具体地，根据待发送数据字节总数，确定需要利用几行帧消隐行发送数据，以及每行帧消隐行发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入帧消隐数据缓存；确定用来发送数据的视频数据行消隐行数，以及每行消隐间隙发送的数据字节数，并添加数据同步信息，并送入行消隐数据缓存。同步数据是提供给接收端进行数据同步，同时作为当前帧消隐间隙或者视频数据行消隐间隙是否有有效数据的判断依据；如果当前某一帧消隐行间隙或者某一视频数据行消隐没有检测到同步信息，则该帧消隐行间隙或者该视频数据行无有效数据发送。

[0055] 数据发送单元703，用于根据数据传输速率确定二进制数据调制波形，读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0056] 具体地，如图9所示，数据发送单元703进一步包括：

[0057] 调制波形确定单元7031，用于根据数据传输速率确定二进制数据调制波形。在本发明具体实施例中，将二进制数据1映射为周期为T幅值为H的余弦信号，二进制数据0映射为周期为T，幅值为0的波形信号。

[0058] 调制波形发送单元7032，用于读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，读取行消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上,从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0059] 具体地，读取帧消隐数据缓存中的待发送数据进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上，如图5所示，帧消隐行间隙发送数据起始时刻晚于行同步时刻Td1个时钟周期，数据传输结束时刻取决于每行帧消隐行传输数据字节数。读取行消隐数据缓存中的待发送数据，并进行二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上，如图6所示，行消隐间隙发送数据起始时刻晚于行同步时刻Td2个时钟周期；数据传输结束时刻取决于每行视频数据行消隐间隙传输的数据字节数(视频数据行消隐间隙传输的数据字节数，需要确保与有效视频数据保持相应的时间间隙，以防止数据串扰)。

[0060] 图10为本发明具体实施例之模拟高清视频的数据传输方法的流程图。如图10所示，本发明之模拟高清视频的数据传输方法，包括：

[0061] 步骤101，接收待发送数据。在本实施例中，接收前端摄像机智能处理的结构化数据；同时接收音频ADC采集的数字音频信号，并将所接收的结构化数据每L0字节为一组添加相应的奇偶校验信息；将所接收的音频数据每L1字节为一组添加相应的奇偶校验信息。

[0062] 步骤102，对发送前的数据进行预处理。具体地，根据同轴线缆的信道特性，确定N0个字节的训练信号，并送入帧数据发送缓存；结构化数据使用帧消隐行间隙传输，每行传输N字节，每N-1字节的结构化数据前添加1字节的同步信号，并送入帧数据发送缓存；数字音频信号使用视频数据行消隐间隙传输，每行传输8*M+4比特数据；每M字节数据发送前添加4bit的同步信号，并送入行数据发送缓存。

[0063] 步骤103，数据波形调制。根据数据传输速率确定二进制数据调制波形；二进制数据1映射为周期为T幅值为H的余弦信号，二进制数据0映射为周期为T，幅值为0的波形信号。

[0064] 步骤104，调制波形发送。读取帧消隐数据缓存中的待发送数据，进行步骤103的二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的帧消隐行间隙上。读取行消隐数据缓存中的待发送数据，进行步骤103的二进制波形调制，并叠加到视频信号的相应的视频数据行消隐间隙上。从而完成结构化数据及数字音频数据与视频信号的共线传输。

[0065] 综上所述，本发明一种模拟高清视频的数据传输方法及装置根据线缆的信道特性，每帧视频添加相应的训练信号及同步信号，使得后续的接收能够利用上述训练信号及同步信号，低成本地无失真的恢复所传输的数据，从而使得智能结构化数据与数字音频等较大数据得以与模拟高清视频共线传输，简单有效地解决了模拟高清视频的较高速率的数据共线传输问题。本发明以较低的硬件及软件复杂度，实现了较高的数据传输速率。

[0066] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。