CN111988630A

CN111988630A - 视频传输方法和装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN111988630A
Application number: CN202010955947.3A
Authority: CN
Inventors: 彭海; 徐言茂; 隋治强; 段兴江
Original assignee: Beijing Ruima Video Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Ruima Video Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2020-11-24

Abstract

本申请公开了一种视频传输方法，包括发送端获取未压缩视频数据，发送端将未压缩视频数据压缩为中度压缩视频，发送端将中度压缩视频发送到接收端。由于中度压缩视频保留了较高的视频带宽，其图像质量完全可以满足演播室等前端应用需求。中度压缩算法复杂度较低，算法引入的延时非常低。

Description

视频传输方法和装置、设备及存储介质

技术领域

本公开涉及视频直播技术领域，尤其涉及一种视频传输方法和装置、设备及存储介质。

背景技术

传统视频应用中，主要存在两种视频传输方式：深度压缩视频传输；未压缩视频传输。深度压缩视频的常见格式有MPEG2、H.264、H.265、AVS+、AVS2等，因为压缩后带宽比较低，适合于在各种网络环境下传输，未压缩视频带宽很高，一般采用SDI、HDMI、光纤等有线方式传输。深度压缩视频压缩比高(一般超过50倍)，与原始图像比较，图像质量下降较大；另外压缩，解压缩需要的计算量较大，引入的延时也比较大，适合于节目发布的场景。未压缩视频信号应用于传统演播室、前端节目制播等场景，可以很好的满足低延时、高质量的需求。从高清视频发展到超高清视频之后，出现了一种浅压缩技术，可以将超高清视频的带宽压缩到原始带宽的四分之一，使得超高清视频可以通过高清视频的线路进行传输。这个技术使得演播室等前端系统不需要为超高清视频专门建设新的传输链路，而利用原来的高清链路进行传输。但是由于压缩后的带宽仍然很高(相当于未压缩高清视频的带宽)，所以仍然需要通过光纤等有线方式进行传输，灵活性和适应性较低。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种视频传输方法，包括：

发送端获取未压缩视频数据；

所述发送端将所述未压缩视频数据压缩为中度压缩视频；

所述发送端将所述中度压缩视频发送到接收端。

在一种可能的实现方式中，所述中度压缩视频的压缩比的范围为：1：8—1：48。

在一种可能的实现方式中，所述发送端将所述中度压缩视频发送到接收端时，使用5G网络和WIFI网络中的任意一种。

在一种可能的实现方式中，所述发送端将所述未压缩视频数据压缩为中度压缩视频包括：

将所述未压缩视频划分为数据块；

对各所述数据块进行离散余弦变换得到矩阵系数；

对所述矩阵系数进行量化处理；

对量化后的矩阵系数进行zigzag扫描得到一维残差系数；

对所述一维残差系数进行熵编码，得到中度压缩视频。

根据本公开的另一方面，提供了一种视频接收方法，包括：

接收端获取所述中度压缩视频；

所述接收端将所述中度压缩视频转换为未压缩视频；

所述接收端将所述未压缩视频输出。

在一种可能的实现方式中，所述接收端将所述中度压缩视频转换为未压缩视频包括：

对所述中度压缩视频进行熵解码，得到一维残差系数；

对所述一维残差系数进行zigzag反扫描，得到量化后矩阵系数；

对所述量化后的矩阵系数进行反量化处理，得到矩阵系数；

对所述矩阵系数使用反离散余弦变换得到多个数据块；

将多个所述数据块进行组合得到未压缩视频。

根据本公开的另一方面，提供了一种视频传输装置，包括视频采集模块、视频编码模块和发送模块；

所述视频采集模块，被配置为获取未压缩视频数据；

所述视频编码模块，被配置为将所述未压缩视频数据压缩为中度压缩视频；

所述发送模块，被配置为将所述中度压缩视频发送到接收端。

根据本公开的另一方面，提供了一种视频接收装置，包括接收模块、视频解码模块和视频输出模块；

所述接收模块，被配置为获取所述中度压缩视频；

所述视频解码模块，被配置为将所述中度压缩视频转换为未压缩视频；

所述输出模块，被配置为将所述未压缩视频输出。

根据本公开的另一方面，提供了一种超高清直播设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。

通过发送端获取未压缩视频数据，发送端将未压缩视频数据压缩为中度压缩视频，发送端将中度压缩视频发送到接收端。由于中度压缩视频保留了较高的视频带宽，其图像质量完全可以满足演播室等前端应用需求。中度压缩算法复杂度较低，算法引入的延时非常低。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的视频传输方法的流程图；

图2示出本公开实施例的视频接收方法的流程图；

图3示出本公开实施例的视频传输方法的原理图；

图4示出本公开实施例的视频接收方法的原理图；

图5示出本公开实施例的视频传输装置的框图；

图6示出本公开实施例的视频接收装置的框图；

图7示出本公开实施例的超高清直播设备的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的视频传输方法的流程图。如图1所示，该视频传输方法包括：

步骤S100，发送端获取未压缩视频数据，步骤S200，发送端将未压缩视频数据压缩为中度压缩视频，步骤S300，发送端将中度压缩视频发送到接收端。

具体的，参见图1，执行步骤S100，发送端获取未压缩视频数据。

在一种可能的实现方式中，在发送端通过传输接口获取到未压缩的视频数据，示例性的，可以通过从硬盘、U盘、无线网络或网口进行获取未压缩视频数据。举例来说，从U盘中获取未压缩视频，通过USB3.0接口进行传输。

进一步的，在获取到未压缩视频数据后，参见图1，执行步骤S200，发送端将未压缩视频数据压缩为中度压缩视频。

在一种可能的实现方式中，发送端将未压缩视频数据压缩为中度压缩视频包括：将未压缩视频划分为数据块，对各数据块进行离散余弦变换得到矩阵系数，对矩阵系数进行量化处理，对量化后的矩阵系数进行zigzag扫描得到一维残差系数，对一维残差系数进行熵编码，得到中度压缩视频。举例来说，发送端获取到未压缩视频之后，将未压缩视频划分为64×64的数据块，接着对这些数据块进行离散余弦变换(discrete cosine transform(DCT))，在经过离散余弦变换之后即可得到离散余弦变换的矩阵系数，进一步的，对矩阵系数进行量化处理，具体的，矩阵系数中所有系数除以一个选定的量化因子，即可得到量化后的矩阵系数，其中，可以通过选定的量化因子的大小控制视频数据的压缩比率和图像质量，所选定的量化因子越大，视频数据压缩的比率就越大，图像质量损失越大。接着，对量化后的矩阵系数进行zigzag扫描，即可得到一维残差系数，接着对一维残差系数进行熵编码，其中熵编码可以采用CABAC编码，得到编码码流数据，编码码流数据即为中度压缩视频，其中，中度压缩视频的压缩比的范围为：1：8—1：48。

需要说明的是，其中数据块的大小可以根据视频的分辨率进行划分，示例性的，可以为128×128、32×32、8×8的数据块大小，本公开的实施例不进行限定，在进行熵编码时，可以采用其他类型的熵编码，本公开的实施例不进行限定。

进一步的，参见图1，执行步骤S300，发送端将中度压缩视频发送到接收端。

在一种可能的实现方式中，在将未压缩视频压缩未中度压缩视频后，发送端将中度压缩视频后发送到接收端，其中，发送端将中度压缩视频后发送到接收端时，使用5G网络和WIFI网络中的任意一种。举例来说，参见图3，使用5G发送模块将中度压缩视频信号通过5G网络发送出去，在多个体育场馆举办大型赛事时，发送端使用5G发送模块将中度压缩视频发送至接收端，其中，中度压缩算法复杂度较低，算法引入的延时非常低，远远小于一个视频帧的时间。5G网络传输延时也很低，这样确保整个传输系统端到端延时可以控制在1～2个视频帧，与未压缩视频信号对比，感觉不到明显差异。

需要说明的是，在发送端将中度压缩视频后发送到接收端时，不限于使用5G网络和WIFI网络中的任意一种，还可以包括其他类型的高带宽、低延时网络，本公开实施例不进行限定。

进一步的，本公开还包括了一种视频接收方法，图2示出根据本公开一实施例的视频接收方法的流程图。如图2所示，本公开实施例还包括一种视频接收方法，用来接收视频传输方法发送的中度压缩视频，该视频接收方法包括：

步骤S400，接收端获取中度压缩视频，步骤S500，接收端将中度压缩视频转换为未压缩视频，步骤S600，接收端将未压缩视频输出。

通过接收端获取中度压缩视频，接收端将中度压缩视频转换为未压缩视频，接收端将未压缩视频输出，故而增加了系统部署的灵活性和适应性，降低成本，提高效率。

具体的，参见图2，执行步骤S400，接收端获取中度压缩视频。

在一种可能的实现方式中，在发送端通过5G网络或WIFI网络将中度压缩视频发送之后，接收端会有配套的接收装置，以达到接收中度压缩视频的目的，举例来说，参见图4，接收端通过5G发送模块将中度压缩视频发送到接收端的5G接收模块。同样的，

进一步的，在从接收端获取到中度压缩视频后，参见图2，执行步骤S500，接收端将中度压缩视频转换为未压缩视频。

在一种可能的实现方式中，接收端将中度压缩视频转换为未压缩视频包括：对中度压缩视频进行熵解码，得到一维残差系数，对一维残差系数进行zigzag反扫描，得到量化后矩阵系数，对量化后的矩阵系数进行反量化处理，得到矩阵系数，对矩阵系数使用反离散余弦变换得到多个数据块，将多个数据块进行组合得到未压缩视频。举例来说，发送端获取到未压缩视频之后，将未压缩视频划分为64×64的数据块，接着对这些数据块进行离散余弦变换(discrete cosine transform(DCT))，在经过离散余弦变换之后即可得到离散余弦变换的矩阵系数，进一步的，对矩阵系数进行量化处理，具体的，矩阵系数中所有系数除以一个选定的量化因子，即可得到量化后的矩阵系数，其中，可以通过选定的量化因子的大小控制视频数据的压缩比率和图像质量，所选定的量化因子越大，视频数据压缩的比率就越大，图像质量损失越大。接着，对量化后的矩阵系数进行zigzag扫描，即可得到一维残差系数，接着对一维残差系数进行熵编码，其中熵编码可以采用CABAC编码，得到编码码流数据，编码码流数据即为中度压缩视频，其中，中度压缩视频的压缩比的范围为：1：8—1：48。通过5G接收模块获取到中度压缩视频之后，将中度压缩视频进行熵解码，得到一维残差系数，接着对一维残差系数进行zigzag反扫描，得到量化后的矩阵系数，进一步的，对量化后的矩阵系数进行反量化处理，具体的，用矩阵系数中所有的系数乘以所选定的量化因子，得到矩阵系数，对矩阵系数进行反离散余弦变换(inverse discrete cosine transform(IDCT))，得到多个64×64大小的数据块，将多个数据块组合起来后即可得到完整的未压缩视频。

进一步的，参见图2，执行步骤S600，接收端将未压缩视频输出。

在一种可能的实现方式中，接收端将中度压缩视频解码为未压缩视频之后，即可将为压缩视频进行输出，向观众进行展示，举例来说，结合本公开的视频传输方法和视频接收方法，在多个体育场馆举办大型赛事，不再需要在各个场馆和中央演播室之间部署专用网络线路，而是可以简单在演播室部署中度压缩视频解码器，在场馆部署中度压缩视频编码器，两者之间通过5G网络进行通信，就可以实现低延时、高质量赛事直播。

需要说明的是，尽管以上述各个实施例作为示例介绍了视频传输方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定视频传输方法，只要达到所需功能即可。

这样，通过发送端获取未压缩视频数据，发送端将未压缩视频数据压缩为中度压缩视频，发送端将中度压缩视频发送到接收端。由于中度压缩视频保留了较高的视频带宽，其图像质量完全可以满足演播室等前端应用需求。中度压缩算法复杂度较低，算法引入的延时非常低。

进一步的，根据本公开的另一方面，还提供了一种视频传输装置100。由于本公开实施例的视频传输装置100的工作原理与本公开实施例的视频传输方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。参见图5，本公开实施例的视频传输装置100包括视频采集模块110、视频编码模块120和发送模块130；

视频采集模块110，被配置为获取未压缩视频数据；

视频编码模块120，被配置为将未压缩视频数据压缩为中度压缩视频；

发送模块130，被配置为将中度压缩视频发送到接收端。

进一步的，根据本公开的另一方面，还提供了一种视频接收装置200。由于本公开实施例的视频接收装置200的工作原理与本公开实施例的视频接收方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。参见图6，本公开实施例的视频接收装置200包括接收模块210、视频解码模块220和视频输出模块230；

接收模块210，被配置为获取中度压缩视频；

视频解码模块220，被配置为将中度压缩视频转换为未压缩视频；

输出模块230，被配置为将未压缩视频输出。

更进一步地，根据本公开的另一方面，还提供了一种超高清直播设备300。参阅图7，本公开实施例超高清直播设备300包括处理器310以及用于存储处理器310可执行指令的存储器320。其中，处理器310被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的视频传输方法。

此处，应当指出的是，处理器310的个数可以为一个或多个。同时，在本公开实施例的超高清直播设备300中，还可以包括输入装置330和输出装置340。其中，处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340之间可以通过总线连接，也可以通过其他方式连接，此处不进行具体限定。

存储器320作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块，如：本公开实施例的视频传输方法所对应的程序或模块。处理器310通过运行存储在存储器320中的软件程序或模块，从而执行超高清直播设备300的各种功能应用及数据处理。

输入装置330可用于接收输入的数字或信号。其中，信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置340可以包括显示屏等显示设备。

根据本公开的另一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器310执行时实现前面任一所述的视频传输方法。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims

1.一种视频传输方法，其特征在于，包括：

发送端获取未压缩视频数据；

所述发送端将所述未压缩视频数据压缩为中度压缩视频；

所述发送端将所述中度压缩视频发送到接收端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中度压缩视频的压缩比的范围为：1：8—1：48。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端将所述中度压缩视频发送到接收端时，使用5G网络和WIFI网络中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端将所述未压缩视频数据压缩为中度压缩视频包括：