[發明專利]一種基于高維矩陣變換的視頻數據傳輸方法

在審

• 申請號: 201911247104.1
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN111031324A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張拓;石偉明;任磊;雷昊;史明偉;張奕
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: H04N19/60
• 分類號: H04N19/60;H04N19/172
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種基于高維矩陣變換的視頻數據傳輸方法，其特征在于包括下述步驟：

[步驟1]建立圖像幀模型；

圖像幀是由分布在整個圖像幀上的像素組成，對某一時刻的圖像幀進行抽象建模，假設視頻的分辨率為m×n，其中m、n分別代表圖像幀中像素的行數和列數，組成整個圖像幀的像素分布序列，分辨率為m×n的視頻的圖像幀的像素由編號為1至m×n個像素連續排列組成；

對某一時刻的圖像幀進行建模，選取圖像幀中的像素點建立像素矩陣S：

像素矩陣S中一共m×n個元素，每一個元素代表一個像素點；

[步驟2]視頻發送端像素矩陣壓縮變換；

視頻數據發送端在圖像幀模型中對發送的視頻數據的像素矩陣進行壓縮變換，首先對圖像幀的原始像素矩陣S進行列變換，得到列變換后的像素矩陣S′；然后再對S′進行行變換，得到行變換后的像素矩陣S″，數據鏈系統中視頻發送終端對經過列、行變換后的像素矩陣數據S″在戰術數據鏈網內通過無線射頻進行發送傳輸；

[步驟2.1]像素矩陣列壓縮變換處理；

對像素矩陣S的偶數列元素進行抽取去除處理，得到像素矩陣S′，

其中S′為m×j個元素的像素矩陣，T_1(nj)為n×j個元素的列變換系數矩陣，

[步驟2.2]像素矩陣行壓縮變換處理；

對像素矩陣S′的偶數行元素進行抽取去除處理，得到像素矩陣S″：

其中S″為i×j個元素的像素矩陣，T₂為i×m個元素的行變換系數矩陣，像素矩陣S″即為壓縮后的視頻數據，一共有i×j個元素，其數據量被壓縮為原始數據量的1/4；

[步驟3]視頻接收端像素矩陣還原變換；

視頻數據接收端在圖像幀模型中對接收的視頻數據的像素矩陣進行還原變換；首先對接收的像素矩陣R″進行行變換，得到行變換后的像素矩陣R′；然后再對R′進行列變換，得到列變換后的像素矩陣R；假設視頻還原后的像素矩陣為R，R中第m行第n列像素點R_mn，對R_mn的還原變換處理如下：

[步驟3.1]像素矩陣行還原變換處理；

由于視頻接收端收到的像素矩陣為原始像素矩陣經過[步驟2]壓縮處理后的像素矩陣S″，在像素矩陣S″的相鄰的兩行元素中間擴充插值一個新的行元素，

行像素還原公式為：

[步驟3.2]像素矩陣行還原變換處理；

經過[步驟3.1]在像素矩陣S″的相鄰的兩個行元素中間擴充插值一個新的行元素后，再在相鄰的兩個列元素中間擴充插值一個新的列元素，列像素還原公式為：

其中S″為接收端收到的像素矩陣，m、n分別表示還原像素點所在的行、列。