一种自动驾驶音视频无损传输方法及系统与流程

1.本发明涉及音视频传输领域，尤其涉及一种自动驾驶音视频无损传输方法及系统。


背景技术：

2.传统的自动驾驶音视频传输，是基于标准的serdes传输技术，以及标准的通讯接口来进行自动驾驶音视频的传输；比如传统的自动驾驶音视频传输以tcp/ip为传输协议，通过公网的方式来进行传输，以网线为主要介质。传统自动驾驶音视频的编解码是以mpeg2，mpeg4， h264, h265等编解码的技术为基础，属于图像与图像之间， 帧与帧，场与场之间的一种压缩原理，进行的有损编解码， 在保证图像的基本像素的基础上，丢失了图像的很多细节，压缩比很高，一般在10倍以上。


技术实现要素：

3.针对传统自动驾驶音视频传输不稳定、丢失细节较多的技术问题，本发明供一种自动驾驶音视频无损传输方法及系统，具体包括以下步骤：s1：把音频数据、自动驾驶辅助数据以及通讯数据编码成不同的包，嵌入在视频数据的消隐区，得到组合数据；s2：组合数据通过无损压缩编码处理，形成数据比特流，并将数据比特流临时存放至比率缓存模块；s3：通过控制比率，采用无损压缩解码处理，解压比率缓存模块中的存储的数据比特流，输出与输入格式相同的视频数据，显示至终端，完成无损传输。
4.本发明提供的有益效果是：解决了自动驾驶音视频在高清，超高清音视频制式下的传输瓶颈；解决了自动驾驶超高清音视频高速传输的功耗问题（因为降低了带宽，减小传输频率）；解决了高速，高带宽数据在自动驾驶中的应用性和实用性问题；基于基本原理的基础上，发明了特殊的帧内预测，重构和音视频数据编码方式；基于统计学原理，根据数据的出现频率，发明了特殊数据进行特殊编码；解决了音视频数据传输过程中的抗干扰问题；实现通讯的双向传输（通讯接口一般都是正向发送命令，反向的接收连接方的状态信息所以一般通讯接口都是双向传输）。
附图说明
5.图1是本发明方法流程示意图。
具体实施方式
6.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
7.请参考图1，图1是本发明方法的流程图；本发明提供的一种自动驾驶音视频无损
传输方法，具体包括以下步骤：s1：把音频数据、自动驾驶辅助数据以及通讯数据编码成不同的包，嵌入在视频数据的消隐区，得到组合视频数据；需要说明的是，本发明中把音频的raw数据，变成纯数据的方式来传输，减少了连接线数；把音频数据，辅助数据，以及通讯数据，采用私有的yunlink车载音视频传输协议编码不同的包，分别嵌入在视频的消隐区，在一些其它实施例中，还可以嵌入至有效数据（有效的可显示的图像数据）前两行的每个bit0的位置；另外需要说明的是，在编码通讯接口时，需要增加方向来判断端口的方向；对于通讯来说，是双向的通讯，因此这里需要根据通讯命令来判断是发送数据还是接收数据。
8.s2：组合视频数据通过无损压缩编码处理，形成数据比特流，并将数据比特流临时存放至均衡比率缓存模块；需要说明的是，无损压缩编码处理的具体过程为：s21：将组合视频数据中的一帧画面等比例切分成多个处理单元，得到多个子画面；本发明中，首先把输入的一帧视频数据，等比例分成多个处理单元（等宽等高），每个处理单元都是被专门处理的独立数据通路。
9.s22：多个子画面的数据采用基于独立通路的ycocg色域空间处理，得到ycocg格式数据；需要说明的是，如果输入的是rgb或者ycbcr数据，首先被转换成ycocg格式。得到ycocg格式数据的转换过程具体为：co=r-b (1《《bpc)cg=g-(b (r-b)》》1) (1《《bpc)y=(b (r-b)》》1) (g-(b (r-b)》》1))》》1其中，r、g、b表示输入数据r、g、b三个通道的对应像素值；bpc表示需要移位的个数；《《表示左移位运算符；》》表示右移位运算符。
10.s23：利用熵编码的方式，确定ycocg格式数据的编码方式；需要说明的是，ycocg格式数据的编码方式包括像素预测和历史查询表两种。
11.采取像素预测的方式编码时，具体通过量化冗余值来重构像素；其中预测值和查表索引被用来重构像素值，因为预测需要从前一条线来的重构像素来做预测，所以需要一条线的长度的缓存来存储一条线的重构像素，当前处理的重构像素被写入缓存，作为接下来一条线的参考数据。比如说，第10条线的像素的重构，需要从第9条线的重构后的像素值，再结合当前线的预测差分值来确定最后的重构像素值，依次类推。
12.采用历史查询表的方式编码时，通过像素色彩的历史索引，来获取重构像素的参考数据。具体的说，依据vesadsc的要求，dsc建立和保持了一个32个像素的历史查询表，如果历史查询索引用来重构当前的像素，那么相应的色彩历史索引会被用来作为当前线的重构数列，同时历史色彩索引在当前组被处理之后，需要重新更新色彩历史的索引。同样的道理，历史查询表的方式，是通过查询第9条线的像素色彩的历史索引，来获取第10挑选的重构像素值。只是上一个方式是直接用具体的像素值，后面则是用索引。
13.需要说明的是，熵编码主要是采用可变长度编码的技术对一个个同等大小的数据
组进行编码。
14.比如对一个3个像素的数据组进行编码（注意，如果数据格式是444的格式， 每个组有三个元素y,co,cg分别进行预测编码， 如果420格式的，则有ye,yo, 以及coo, coe, cgo, cge六个元素进行分别预测编码，如果是422的话， 则ye, yo, co, cg四个元素进行预测编码）。
15.可变长度编码主要是采用量化参数的值，通过比率控制算法来决定当前元素最大比特数据，从而进行编码。每个元素的大小则是通过预测qp值来决定的。而每个组通过预测因子或者色彩历史查询表的方式来编码。
16.而一个冗余值的成本控制功能则决定了是通过预测因子还是色彩历史查询表的方式用在当前处理组。
17.基本原则就是哪个使用编码的比特数最小，则用哪个。通过可变长度编码单元，结果送出编码的bit数值以及相对应的数值的多少，从而达到编码的目的。
18.s24：根据确定的编码方式，对ycocg格式数据进行编码，得到无损压缩编码数据比特流并存放至均衡缓存单元。
19.在进行编码之前，个子数据流y,co,cg建造独立的语法单元，每个语法单元包含预测重构基础的冗余值和历史查询表的索引。
20.每个独立的语法单元被写入独立的均衡比率缓存单元，同时相对应的尺寸也被写入对应的语法单元尺寸缓存。
21.在经过一定的处理时间延迟后，子数据流的被按照一定的顺序和规则被重新选择，形成新的子编码比特数据流。
22.s3：通过控制比率，采用无损压缩解码处理，解压均衡比率缓存模块中的存储的数据比特流，输出与输入格式相同的视频数据，显示至终端，完成无损传输；步骤s3具体为：s31：将多个子画面编码后的数据依据时序顺序，合成一个比特数据流；s32：根据多个子画面的图像位置数据，将对应的比特数据流通过控制比率的方式，固定每帧比率，合并成整帧编码数据比特流；s33：将整帧编码数据比特流通过熵解码的方式进行解码，输出至显示终端。
23.一种自动驾驶音视频无损传输系统，用于实现一种自动驾驶音视频无损传输方法。
24.系统包括：数据合成模块：把音频数据、自动驾驶辅助数据以及通讯数据编码成不同的包，嵌入在视频数据的消隐区，得到组合视频数据；数据编码模块：组合视频数据通过无损压缩编码处理，形成数据比特流，并将数据比特流临时存放至均衡比率缓存模块；数据解码模块：通过控制比率，采用无损压缩解码处理，解压均衡比率缓存模块中的存储的数据比特流，输出与输入格式相同的视频数据，显示至终端，完成无损传输。
25.所述数据编码模块包括：图像区域划分单元：将组合视频数据中的一帧画面等比例切分成多个处理单元，得到多个子画面；
数据转换单元：多个子画面的数据采用基于独立通路的ycocg色域空间处理，得到ycocg格式数据；编码方式确定单元：利用熵编码的方式，确定ycocg格式数据的编码方式；编码单元：根据确定的编码方式，对ycocg格式数据进行编码，得到无损压缩编码数据比特流。
26.所述数据解码模块包括：子数据比特流选择器单元：将多个子画面编码后的数据依据时序顺序，合成一个比特数据流；子画面编码比特流编码选择器单元：根据各个子画面的图像位置顺序，合并成一个整帧的编码比特数据流；比率缓存控制单元：固定每帧比率；子画面解码比特流解码选择器：将整帧编码数据比特流通过熵解码的方式进行解码，输出至显示终端。
27.最后，本发明采用scramble的抗干扰算法来解决emi干扰对数据的影响。
28.综合来看，本发明的有益效果是：解决了自动驾驶音视频在高清，超高清音视频制式下的传输瓶颈；解决了自动驾驶超高清音视频高速传输的功耗问题（因为降低了带宽，减小传输频率）；解决了高速，高带宽数据在自动驾驶中的应用性和实用性问题；基于基本原理的基础上，发明了特殊的帧内预测，重构和音视频数据编码方式；基于统计学原理，根据数据的出现频率，发明了特殊数据进行特殊编码；解决了音视频数据传输过程中的抗干扰问题；实现通讯的双向传输（通讯接口一般都是正向发送命令，反向的接收连接方的状态信息所以一般通讯接口都是双向传输）。
29.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。