一种实现低功耗的高清视频无线传输方法及系统

摘要

本发明涉及实现低功耗的高清视频无线传输方法及系统，该方法为：S1.对待传输视频数据进行预处理；S2.在第一预设时间内检测到预处理后的待传输视频数据有视频信号标志且未接收到显示端传回的关机信号时发送音视频数据；S3.在第二预设时间内检测到有视频信号标志且未接收到显示端传回的关机信号时接收音视频数据；S4.在第三预设时间内检测到人体信号时显示音视频数据。通过对待传输视频数据进行预处理，并且通过检测视频信号和人体信号的有无实现发射端、接收端以及显示端的自动关机与开机，减小了传输过程中占用的带宽，以及缩短了发射时间和接收时间，有效地降低了高清视频无线传输系统的功耗。

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体通信领域，尤其涉及一种实现低功耗的高清视频无线传 输方法及系统。

背景技术

众所周知，在高清视频无线传输系统中，当传输距离越远、清晰度要求就 越高，系统功率消耗也就越大，在一般应用情况下，假设传输距离为1000米 左右，显示终端为32寸液晶显示器，此时无线收发部分功率约为10瓦，显示 器功率约为100瓦，通过对系统中各部件功率消耗情况进行分析，可以发现系 统功率消耗主要可以分为两部分，一部分是音视频数据的传输、接收以及显示， 功率消耗占系统总功耗的95％以上，另一部分是控制信号的传输、接收以及管 理，功率消耗一般占系统总功耗的5％以下。因此，在高清视频无线传输系统 中实现智能化管理音视频数据发射部分、接收部分以及显示部分的电源，将可 有效降低系统功耗。

目前，在发射端，第一，高清视频无线传输系统中一般采用无压缩的传输 方式，将原始视频信号通过无线发射模块全部发射，由于高清视频信号数据量 比较大，因此将占用较大的带宽和较长的发射、接收时间；第二，高清视频无 线传输系统中发射模块无论是否传输视频信号，一直处于上电工作的状态，由 于高清视频信号无线发射模块功率较大，长时间的带电工作造成不必要的能量 浪费；第三，高清视频无线传输系统中发射模块无论显示终端前是否存在用户， 一但开始发射后，一直处于上电工作的状态，由于高清视频信号无线发射模块 功率较大，长时间的带电工作造成不必要的能量浪费。

目前，在接收端，第一，高清视频无线传输系统中接收模块无论是否传输 视频信号，一直处于上电工作的状态，由于用于高清视频信号无线接收模块功 率较大，长时间的带电工作也将造成不必要的能量浪费；第二，高清视频无线 传输系统中接收模块无论显示终端前是否存在用户，一但开始接收后，一直处 于上电工作的状态，由于高清视频信号接收发射模块功率较大，长时间的带电 工作造成不必要的能量浪费。

目前，在现有的消费应用场合，并没有对显示端是否存在用户而进行的电 源控制，在实际应用中经常出现使用者较长时间离开而系统仍然工作的情况， 此时也造成了系统的无效工作，浪费能量；同时存在高温导致火灾等安全隐患。

因此，随着多媒体通信技术的不断发展，提供一种实现低功耗的高清视频 无线传输系统实属必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的高清视频无线传输系 统的发射端、接收端以及显示端能量浪费的缺陷，提供一种实现低功耗的高清 视频无线传输方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造了一种实现低功耗的高 清视频无线传输方法，所述方法包括以下步骤：

S1.对待传输视频数据进行预处理；

S2.在第一预设时间内检测到预处理后的待传输视频数据有视频信号标志 且未接收到显示端传回的关机信号时发送音视频数据；

S3.在第二预设时间内检测到有视频信号标志且未接收到显示端传回的关 机信号时接收音视频数据；

S4.在第三预设时间内检测到人体信号时显示音视频数据。

在本发明所述方法中，所述步骤S1具体包括：

S11.判断输入的待传输视频数据是否存在视频信号，若是，则执行步骤 S12，若否，则重复步骤S11；

S12.通过多帧差分运动目标侦测法获取当前帧与相邻帧之间的差值，并判 断所述差值是否大于预设值，若是，所述当前帧为运动帧，则执行步骤S13， 若否，所述当前帧为静止帧，则传输静止标志；

S13.判断所述运动帧运动是否剧烈，若是，则传输整帧视频数据，若否， 则传输运动区域数据。

在本发明所述方法中，所述步骤S2中具体包括：

S21.判断在第一预设时间内是否检测到预处理后的待传输视频数据有视 频信号标志且是否接收到显示端传回的关机信号；

S22.若检测到有视频信号标志且未接收到显示端传回的关机信号则发送 音视频数据，并发送有视频信号标志的命令；

S23.若在第一预设时间内未检测到有视频信号标志，则不发送音视频数 据，并发送无视频信号标志的命令；

S24.若接收到显示端传回的关机信号，则不发送音视频数据。

在本发明所述方法中，所述步骤S3具体包括：

S31.判断在第二预设时间内是否检测到有视频信号标志且是否接收到显 示端传回的关机信号；

S32.若在第二预设时间内检测到有视频信号标志和未接收到显示端传回 的关机信号，则接收音视频数据；

S33.若在第二预设时间内未检测到有视频信号标志，或者，接收到显示端 传回的关机信号，则不接收音视频数据。

在本发明所述方法中，所述步骤S4具体包括：

S41.判断在第三预设时间内是否检测到人体信号，若是，则执行步骤S42， 若否，则执行步骤S43；

S42.显示音视频数据；

S43.判断在预设延时时间内是否检测到人体信号，若是，则执行步骤S44， 若否，则执行步骤S45；

S44.重新开始检测，并取消该预设延时时间；

S45.不显示音视频数据，并向发射端和接收端发送关机信号。

本发明还构造了一种实现低功耗的高清视频无线传输系统，所述系统包 括：

用于对待传输视频数据进行预处理的预处理单元；

与所述预处理单元连接且用于接收预处理后的待传输视频数据和显示端 传回的关机信号的第一控制信号收发单元；

与所述第一控制信号收发单元连接且用于在第一预设时间内检测预处理 后的待传输视频数据是否有视频信号标志的第一控制单元；

分别与所述第一控制单元和所述预处理单元连接且用于在第一预设时间 内检测到有视频信号标志和未接收到显示端传回的关机信号时发送音视频数 据的发射单元，其中，所述音视频数据包括预处理后的待传输视频数据和待传 输音频数据；

与所述第一控制信号收发单元无线连接且用于接收视频信号的有无标志 和显示端传回的关机信号的第二控制信号收发单元；

与所述第二控制信号收发单元连接且用于在第二预设时间内检测是否有 视频信号标志的第二控制单元；

分别与所述发射单元无线连接和所述第二控制单元连接且用于在第二预 设时间内检测到有视频信号标志和未接收到显示端传回的关机信号时接收所 述音视频数据的接收单元；

与所述第二控制单元连接且用于在第三预设时间内未检测到人体信号时 产生关机信号的电源单元；

分别与所述接收单元和所述电源单元连接且用于在第三预设时间内检测 到人体信号时显示所述音视频数据的显示单元。

在本发明所述系统中，所述预处理单元包括：

用于在待传输视频数据存在视频信号时通过多帧差分运动目标侦测法获 取当前帧与相邻帧之间的差值，并根据所述差值判断当前帧的类别的视频数据 特性检测子单元；

与所述视频数据特性检测子单元连接且用于根据所述当前帧的类别对待 传输视频数据进行分类压缩传输的视频数据分类压缩子单元。

在本发明所述系统中，所述第一控制单元还用于控制所述预处理单元是否 进行预处理。

在本发明所述系统中，所述第一控制信号收发单元还用于发送有无视频信 号标志的命令。

在本发明所述系统中，所述系统还包括：

与所述电源单元连接且用于在显示器所在周边位置的预设距离范围内进 行人体红外检测的红外人体检测单元；

与所述电源单元连接且用于设定预设延时时间的延时单元。

实施本发明的技术方案，通过对待传输视频数据进行预处理，并且通过检 测视频信号和人体信号的有无实现发射端、接收端以及显示端的自动关机与开 机，减小了传输过程中占用的带宽，以及缩短了发射时间和接收时间，有效地 降低了高清视频无线传输系统的功耗。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输系统的结构示意图；

图2为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法实施例一的流程 图；

图3为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S1实施例 二的流程图；

图4为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S2实施例 三的流程图；

图5为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S3实施例 四的流程图；

图6为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S4实施例 五的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，为根据本发明实现低功耗高清视频无线传输的系统的结构示 意图。如图1所示，该系统包括预处理单元1、与预处理单元1连接的第一控 制信号收发单元2、与第一控制信号收发单元2连接的第一控制单元3、分别 与第一控制单元3和预处理单元1连接的发射单元4、与第一控制信号收发单 元2无线连接的第二控制信号收发单元5、与第二控制信号收发单元5连接的 第二控制单元6、分别与发射单元4无线连接和第二控制单元6连接的接收单 元7、与第二控制单元6连接的电源单元8、分别与电源单元8连接的红外人 体检测单元9和延时单元10、以及分别与接收单元7和电源单元8连接的显 示单元11。

其中，该预处理单元1包括视频数据特性检测子单元101、以及与该视频 数据特性检测子单元101连接的视频数据分类压缩子单元102。下面具体说明 各个部分的作用：

预处理单元1，用于对待传输视频数据进行预处理。

第一控制信号收发单元2，用于接收预处理后的待传输视频数据和显示端 传回的关机信号，在本发明的实施例中，第一控制信号收发单元2始终处于工 作状态。

第一控制单元3，用于在第一预设时间内检测预处理后的待传输视频数据 是否有视频信号标志，在本发明的实施例中，第一控制单元3始终处于工作状 态。

发射单元4，用于第一控制单元3在第一预设时间内检测到有视频信号标 志且第一控制信号收发单元2未接收到显示端传回的关机信号时发送音视频 数据，其中，该音视频数据包括预处理后的待传输视频数据和待传输音频数据， 在本发明的实施例中，发射单元4工作的开、关状态可控制，可以是人为控制， 也可以是自动控制。

第二控制信号收发单元5，用于接收视频信号的有无标志和显示端传回的 关机信号，在本发明的实施例中，第二控制信号收发单元5始终处于工作状态。

第二控制单元6，用于在第二预设时间内检测是否有视频信号标志，在本 发明的实施例中，第二控制单元6始终处于工作状态。

接收单元7，用于第二控制单元6在第二预设时间内检测到有视频信号标 志且第二控制信号收发单元5未接收到显示端传回的关机信号时接收该音视 频数据，在本发明的实施例中，接收单元7工作的开、关状态可控制，可以是 人为控制，也可以是自动控制。

电源单元8，用于在第三预设时间内未检测到人体信号时产生关机信号。

红外人体检测单元9，用于在显示器所在周边位置的预设距离范围内进行 人体红外检测，在本发明的实施例中，该预设距离范围可根据用户的实际需求 自行设定，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。

延时单元10，用于设定预设延时时间，该预设延时时间的设定根据用户 的需求自行设定，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。

显示单元11，用于红外人体检测单元9在第三预设时间内检测到人体信 号时显示该音视频数据，在本发明的实施例中，显示单元11为视频电路、音 频电路等。

视频数据特性检测子单元101，用于在待传输视频数据存在视频信号时通 过多帧差分运动目标侦测法获取当前帧与相邻帧之间的差值，并根据该差值判 断当前帧的类别。

视频数据分类压缩子单元102，用于根据该当前帧的类别对待传输视频数 据进行分类压缩传输。

优选地，第一控制单元3，还用于控制该预处理单元1是否进行预处理， 应当说明的是，若显示端传回关机信号，第一控制信号收发单元2接收到该关 机信号，则通知第一控制单元3控制该预处理单元1停止预处理，达到进一步 节能的效果。

优选地，第一控制信号收发单元2，还用于发送有无视频信号标志的命令。

请参阅图2，为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法实施例一 的流程图，上述方法的具体过程如图2所示，该方法开始于步骤S1，对待传 输视频数据进行预处理，在本发明的实施例中，预处理过程对待传输视频数据 采用无损压缩的传输方式，没有任何视频数据的丢失，有效地减小传输过程中 占用的带宽、以及缩短发射时间和接收时间。

随后，在下一步骤S2，第一控制单元在第一预设时间内检测到预处理后 的待传输视频数据有视频信号标志且第一控制信号收发单元未接收到显示端 传回的关机信号时发送音视频数据。

随后，在下一步骤S3，第一控制单元在第二预设时间内检测到有视频信 号标志且第二控制信号收发单元未接收到显示端传回的关机信号时接收音视 频数据。

最后，该方法结束于步骤S4，红外人体检测单元在第三预设时间内检测 到人体信号时显示音视频数据。

请参阅图3，为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S1 实施例二的流程图，上述方法的具体过程如图3所示，该步骤S1开始于步骤 S11，判断输入的待传输视频数据是否存在视频信号，若是，则执行步骤S12， 若否，则重复步骤S11，在本发明的实施例中，若输入的待传输视频数据是模 拟视频信号，则输入端存在视频AD芯片，读取该芯片寄存器中的相关标志位， 可获知有无视频信号输入，若输入的待传输视频数据是数字视频信号，则有两 种情况，假如无数据及行场信号，可直接读取输入的视频信号，并判断该视频 信号是否为0，若为0，则无信号，假若无信号，但是输入端提供蓝屏或其它 画面，则将该种情况视作静止帧处理。

随后，在下一步骤S12，通过多帧差分运动目标侦测法获取当前帧与相邻 帧之间的差值。

随后，在下一步骤S13，判断该差值是否大于预设值，若是，该当前帧为 运动帧，则执行步骤S14，若否，该当前帧为静止帧，则传输静止标志。

在本发明的实施例中，以相互间隔一帧为例说明实现多帧差分运动目标侦 测法的具体步骤：

首先，在视频序列中，获取三帧相邻视频图像，该三帧视频图像分别用I_k-1、 I_k、I_k+1表示，分别按照下述两个公式分别计算相邻两帧视频图像的绝对差灰 度图像，该绝对差灰度图像分别用IZ_(k，k-1)、IZ_(k+1，k)表示，T为与差值图像二值 化进行比较的预设值，该预设值的设定是通过实验得到的，本领域的技术人员 应当了解，这里不再赘述，

${\mathrm{IZ}}_{(k,k-1)}=\left(\begin{array}{cc}1& \mathrm{if}|I_k(i,j)-I_{k-1}(i,j)|\ge T\\ 0& \mathrm{otherwise}\end{array}\right)$

${\mathrm{IZ}}_{(k+1,k)}=\left(\begin{array}{cc}1& \mathrm{if}|I_{k+1}(i,j)-I_k(i,j)|\ge T\\ 0& \mathrm{otherwise}\end{array}\right)$

其中，k为大于1的自然数，i、j分别为一帧图像的横坐标和纵坐标；

然后，根据两个公式判断当前帧是否是运动帧，若相邻两帧视频图像的差 值大于等于T，则为运动帧，并提取出运动区域数据，若相邻两帧视频图像的 差值小于T，则为静止帧；

最后，根据下述公式进行与运算，以提取出IZ_(k，k-1)、IZ_(k+1，k)的交集，得到 当前帧的运动目标图像IZ_k；

${\mathrm{IZ}}_k=\left(\begin{array}{cc}1& \mathrm{if}{\mathrm{IZ}}_{(k,k-1)}(i,j)\cap {\mathrm{IZ}}_{(k+1,k)}(i,j)=1\\ 0& \mathrm{otherwise}\end{array}\right)$

其中，IZ_k为运动目标二值图像，k为大于1的自然数，i、j分别为一帧 图像的横坐标和纵坐标。

最后，该步骤S1结束于步骤S14，判断该运动帧运动是否剧烈，若是， 则传输整帧视频数据，若否，则传输运动区域数据，在本发明的实施例中，对 于轻微运动帧，因为运动量小，所以只传输运动区域数据，对于剧烈运动帧， 为保证高清视频质量，需传输整帧视频数据。

请参阅图4，为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S2 实施例三的流程图，上述方法的具体过程如图4所示，该步骤S2开始于步骤 S21，判断第一控制单元在第一预设时间内是否检测到预处理后的待传输视频 数据有视频信号标志和第一控制信号收发单元是否接收到显示端传回的关机 信号。

随后，在下一步骤S22，若第一控制单元检测到有视频信号标志且第一控 制信号收发单元未接收到显示端传回的关机信号，则发送音视频数据，并在第 一控制信号收发单元中发送有视频信号标志的命令。

或者，随后，在下一步骤S23，若第一控制单元未检测到有视频信号标志， 则不发送音视频数据，并在第一控制信号收发单元中发送无视频信号标志的命 令。

或者，随后，在下一步骤S24，若第一控制信号收发单元接收到显示端传 回的关机信号，则不发送音视频数据。

请参阅图5，为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S3 实施例四的流程图，上述方法的具体过程如图5所示，该步骤S3开始于步骤 S31，判断第二控制单元在第二预设时间内是否检测到有视频信号标志且第二 控制信号收发单元是否接收到显示端传回的关机信号。

随后，在下一步骤S32，若第二控制单元在第二预设时间内检测到有视频 信号标志且第二控制信号收发单元未接收到显示端传回的关机信号，则接收音 视频数据。

或者，随后，在下一步骤S33，若第二控制单元在第二预设时间内未检测 到有视频信号标志，或者，第二控制信号收发单元接收到显示端传回的关机信 号，则不接收音视频数据。

请参阅图6，为根据本发明实现低功耗的高清视频无线传输方法中步骤S4 实施例五的流程图，上述方法的具体过程如图6所示，该步骤S4开始于步骤 S41，判断红外人体检测单元在第三预设时间内是否检测到人体信号，若是， 则执行步骤S42，若否，则执行步骤S43。

S42.显示音视频数据，该步骤S4结束。

S43.设定预设延时时间。

S44.判断红外人体检测单元在预设延时时间内是否检测到人体信号，若 是，则执行步骤S45，若否，则执行步骤S46。

S45.重新开始检测，并取消该预设延时时间。

S46.不显示音视频数据，并向发射端和接收端发送关机信号。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领 域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范 围之内。