CN102724519B - 高清数字视频信号的传输方法及装置、摄像机、采集设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高清数字视频信号的传输方法及装置、高清数字视频摄像机、视频采集设备，本发明实施例提供的技术方案包括：在发送端对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到模拟视频行信号，并发送转换得到的模拟视频行数据，在接收端接收模拟视频行数据，并对接收到的模拟视频行数据进行解码转换得到高清数字视频行数据，能够将高清数字视频信号转换为模拟视频信号进行传输，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法长距离传输的问题。

Description

高清数字视频信号的传输方法及装置、摄像机、采集设备
技术领域
本发明涉及视频数据领域，具体地，涉及一种高清数字视频信号的发送方法及装置、接收方法及装置、高清数字视频摄像机、视频采集设备。
背景技术
目前，在安防监控行业中，高清视频监控逐渐成为行业内的主流应用，应用场合包括城市监控、道路监控、大型商业区监控、工业区监控等。
目前对高清数字视频信号的传输方式多采用视频图形阵列(VGA，VideoGraphics Array)的传输方式。通过VGA传输方式，在视频基带信号频率范围内对原始高清数字视频信号中的RGB(即红绿蓝)信号调制后，通过三根同轴电缆分别对RGB信号进行传输。但是在该传输方式中，信号传输的损耗随着距离的增加而增大，导致对RGB信号进行同步的难度加大、图像质量的下降，这样就无法对高清数字视频信号进行远距离传输。
可见，目前高清数字视频监控技术中存在高清数字视频信号无法长距离传输的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种高清数字视频信号的传输方法，用以解决现有高清数字视频监控技术中存在的传输距离短的问题。
相应的，本发明实施例还提供了一种高清数字视频信号的传输方法装置、高清数字视频摄像机、视频采集设备。
本发明实施例技术方案如下：
一种高清数字视频信号的发送方法，包括：对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到数字调制行信号；将数字调制行信号转换为模拟视频行信号；发送模拟视频行信号。
一种高清数字视频信号的发送装置，包括：编码单元，用于对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到数字调制行信号；转换单元，用于将编码单元处理得到的数字调制行信号转换为模拟视频行信号；发送单元，用于发送转换单元转换得到的模拟视频行信号。
一种高清数字视频摄像机，包括如上所述的高清数字视频信号的发送装置。
一种高清数字视频信号的接收方法，包括：接收模拟视频行信号；将接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号；对数字调制信号进行解码转换得到高清数字视频行信号。
一种高清数字视频信号的接收装置，包括：接收单元，用于接收模拟视频行信号；转换单元，用于将接收单元接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号；解码单元，用于将转换单元转换得到的数字调制行信号解码转换为高清数字视频行信号。
一种视频采集设备，包括：如上所述的高清数字视频信号的接收装置。
根据本发明实施例的技术方案，在发送端对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到模拟视频行信号，并发送转换得到的模拟视频行数据，在接收端接收模拟视频行数据，并对接收到的模拟视频行数据进行解码转换得到高清数字视频行数据，能够将高清数字视频信号转换为模拟视频信号进行传输，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法长距离传输的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为根据本发明实施例的高清数字视频信号的发送方法的工作流程图；
图2为图1所示方法的优选实施方式的工作流程图；
图3为本发明实施例提供的高清数字视频信号的发送装置的结构框图；
图4为图3所示装置的优选实施结构框图；
图5为本发明实施例提供的高清数字视频信号的接收方法的另一工作流程图；
图6为图5所示方法的优选实施方式的流程图；
图7为本发明实施例提供的高清数字视频信号的接收装置的另一结构框图；
图8为图7所示装置的优选结构框图；
图9为本发明实施例具体实施中的模拟视频信号结构的示意图；
图10为本发明实施例提供的高清数字视频信号的接收装置具体实现的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例针对现有高清数字视频监控技术中存在高清数字视频信号传输距离短的问题，提出了一种高清数字视频信号的传输方案，以解决该问题。
在本发明实施例的技术方案中，在发送端对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到模拟视频行信号，并发送转换得到的模拟视频行数据，在接收端接收模拟视频行数据，并对接收到的模拟视频行数据进行解码转换得到高清数字视频行数据，能够将高清数字视频信号转换为模拟视频信号进行传输，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法长距离传输的问题。
在本发明实施例的优选实施方案中，在发送端中，对高清数字视频帧数据的数据进行裁剪，即保留有效区的数据点和消隐区列向的部分数据点，对于裁剪后的帧数据中任意一行数据，对亮度信号进行归一化处理得到亮度调制信号，以高于视频基带信号频率的载波频率对分量色度信号进行调制得到色度调整信号，并将调制后的色度调整信号和亮度调整信号进行迭加及模拟转换得到模拟视频行信号；由于该模拟视频信号基于保留了有效区数据的高清数字视频数据转换而来，在保留了视频数据高清特征的基础上，能够增强色度信号和亮度信号的隔离性、分辨率和解析度，并且由于减少了原始的高清数字视频的数据量，能够减少占用的传输带宽、适合长距离传输，从而能够将原始的高清数字视频行信号转换为具有高清特征的模拟视频行信号传输出去；在接收端中，对接收到的模拟视频信号进行数字化处理得到数字调制信号，对数字调制信号进行低通滤波和带通滤波得到亮度调制信号和色度调制信号，使用色度副载波对色度调制信号进行差值计算处理，得到色度包络信号，分别对亮度调制信号和色度包络信号进行平滑处理，得到数字的亮度信号和色度信号，从而能够将接收到的模拟视频行信号还原为高清数字视频行信号；进而本发明实施例提供的技术方案能够解决现有高清数字视频监控技术中存在传输距离短的问题。
下面对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明。
(一)、本发明实施例首先提供了一种在发送端对高清数字视频信号进行编码发送的方法。
图1示出了根据本发明实施例的高清数字视频信号的发送方法的工作流程图，如图1所示，该方法包括如下处理过程：
步骤11、对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到数字调制行信号；
步骤12、将数字调制行信号转换为模拟视频行信号；
步骤13、发送模拟视频行信号。
根据上述处理过程，在发送端对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换和数模转换得到模拟视频行信号，并模拟视频行数据，能够将高清数字视频信号转换为模拟视频信号进行传输，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法远距离传输的问题。
本发明实施例对图1所示的方法提供了两种优选实施方式。
方案一，相位倒相方案
在该方案中，对色度信号、模拟数据帧的起始相位、以及色度副载波的相位分别进行逐行倒相，以便于接收端识别色度信号、模拟数据帧的起始相位、以及色度副载波的相位。
图2示出了图1所示方法的优选实施方式的工作流程图，如图2所示，该优选实施方式包括如下处理过程：
步骤21、预先根据传输模拟信号的行同步头和色同步信号的传输时间，确定该传输时间内能够传输高清数字视频数据帧中消隐区列向的数据量，将确定的数据量作为保留数据量；
步骤22、对于当前待处理的高清数字视频数据帧，根据预先确定的保留数据量，在当前数据帧的消隐区列向中保留与保留数据量相同数据量的数据点，并且保留有效区的数据点，将保留下来的数据作为中间数据帧；
步骤23、对于中间数据帧的每一行数据，对行数据中的亮度信号Y进行归一化处理得到亮度调制信号Y’；
步骤24、根据该行数据的亮度信号Y和蓝色分量色差信号Cb、红色分量色差信号Cr确定蓝色分量色度信号U、红色分量色度信号V；具体地根据下列公式(1)～(5)确定分量色度信号UV：
Cb＝-0.172R’-0.339G’+0.511B’+128        (1)
Cr＝0.511R’-0.428G’-0.083B’+128         (2)
Y＝0.299R’+0.587G’+0.114B’              (3)
U＝0.492(B’-Y)                            (4)
V＝0.877(R’-Y)                      (5)
步骤25、在高于视频基带信号频率的预定的频率范围内确定色度副载波频率fsc；具体地，在预定的频率范围内随机确定一个频率作为色度副载波频率fsc；或者，将预定的频率范围内的一个预定经验值确定为色度副载波频率fsc；
具体地，视频基带信号频率范围包括：720p格式(即720行逐行扫描)的高清数字视频信号的视频基带信号频率范围为0至15兆赫兹，1080p(即1080行逐行扫描)格式的高清数字视频信号的视频基带信号频率范围为0至32兆赫兹；对于720p格式的高清数字视频信号的预定的频率范围为13.5兆赫兹至21兆赫兹，对于1080p格式的高清数字视频信号的预定的频率范围为20兆赫兹至45兆赫兹；720p格式的高清数字视频信号的色度副载波的预定带宽包括：4-6兆赫兹，1080p格式的高清数字视频信号的色度副载波的预定带宽包括：8-14兆赫兹；
步骤26、将确定的色度副载波频率fsc携带在色同步信号中，具体地，将所述色度副载波的频率作为所述色同步信号的频率，将至少10个1/fsc的时钟周期作为所述色同步信号的周期，在任意两个相邻的行数据之间，以与基准相位交替相差正135度或者负135度的相位将色度副载波频率fsc信息携带在色度同步信号中；
步骤27、以确定的色度副载波频率fsc对确定的蓝色分量色度信号U、红色分量色度信号V进行正交调制得到色度调制信号C；具体地，根据公式(6)确定色度调制信号C；C＝Usin(2π*fsc)±Vcos(2π*fsc)      (6)
即，在任意两个相邻的行数据之间，交替以C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)或者C＝Usin(2π*fsc)-Vcos(2π*fsc)的方式对所述分量色度信号进行正交调制得到色度调制信号；
步骤28、将亮调制度信号Y’和色度调制信号C进行迭加得到有效调制信号Vs，具体地，Vs＝Y’+C；
步骤29、将行同步头、色同步信号和有效调制信号Vs构建成数字调制行信号；
步骤30、对数字调制行信号进行模拟量化处理得到模拟视频行信号Va，具体地，采用大于或等于80兆赫兹的转换频率对有数字调制行信号进行模拟量化得到模拟视频行信号Va；具体地，对于720P、25帧或30帧的高清数字视频信号，可以采用108兆赫兹的采样频率，采样后得到1280H(即每行包括1280列数据)模拟视频信号；对于1080P、25帧或30帧的高清数字视频信号，可以采用220兆赫兹的采样频率，采样后得到1920H模拟视频信号；720P、50帧或60帧的高清数字视频信号，也可以采用220兆赫兹的采样频率。
步骤31、对于若干个模拟视频行信号形成的模拟视频数据帧，将任意相邻的两个模拟视频数据帧之间的起始相位设置为相差180度；
步骤32、将构建的模拟视频行信号依次发送出去，优选地，用预定电平幅度的直流电平模拟信号替换模拟视频行信号中的行同步头和消隐区的数据点，发送替换后的模拟视频行信号。
在上述处理过程中，在步骤22中，保留高清数字视频数据的行向数据，能够使接收方在解码后将数据还原为标准数字格式的数据，将高清数字视频数据的消隐区列向的部分数据裁剪掉，能够减小数据量、减少占用的传输带宽。
在上述步骤25中，选择高于视频基带信号频率范围的频率作为色度副载波频率，并且将亮度调制信号和色度调制信号在不同的频率幅度内进行调制，相比与现有技术中采用0～6兆赫兹来调制色度信号和亮度信号，能够使色度调制信号和亮度调制信号相隔离、增强接收端对色度信号和亮度信号的解析度、增强解码后的图像的分辨率。
在上述步骤26中，在任意相邻的两个行数据间，以与基准相位交替相差正135度或者负135度的相位将色度副载波频率fsc记录在色度同步信号中，能够增强色度副载波频信息的分离度和解析能力。
在上述步骤27中，在任意相邻的两个行数据间，对分量色度信号V进行逐行倒相(即以交替正负的方式对分量色度信号V进行调制)，能够增强色度调制信号C的解析度，避免以同一方式对分量色度信号V进行调制带来的相位误差、导致色度调制信号C重叠、接收端无法度色度调制信号C进行解析的问题。
在上述步骤30中，采用大于或等于80兆赫兹的转换频率对有效数字信号Vs进行模拟量化，即采用高于标清CVBS标准27兆赫兹的转换频率对有效数字数据Vs进行模拟量化，能够以更高的采样频率保留更多的数字数据，从而能够更多地保留高清特征。
在上述步骤32中，将任意相邻的两个模拟视频帧之间的起始相位设置为相差180度，能够使接收端对传输的模拟视频信号进行有效的解析，避免相邻帧之间的相位误差、导致两个帧数据之间发生重叠、接收端无法有效解析模拟视频信号的问题。
可见，根据如图2所示的处理过程，对高清数字视频帧数据的数据进行裁剪，即保留有效区的数据点和消隐区列向的部分数据点，对于裁剪后的帧数据中任意一行数据，以高于视频基带信号频率的频率对将分量色度信号进行调制得到色度调制信号，并将调制后的色度调制信号和归一化处理后的亮度调制信号进行迭加、并构建数字视频调制行信号，对该数字视频调制行信号进行模拟采样量化处理得到模拟视频行信号，从而能够将原始的高清数字视频信号转换为具有高清特征的模拟视频信号传输出去，能够解决现有高清数字视频监控技术中存在高清数字视频信号无法远距离传输的问题；并且，由于该模拟视频信号基于保留了有效区数据的高清数字视频数据转换而来，保留了高清数字视频信号的高清特征，减少了数据量、适合长距离传输，该模拟视频信号中的色度信号和亮度信号具有良好的隔离性，数据帧之间具有良好的解析度，便于接收端将该模拟视频信号解码转换为数字视频信号。
方案二，连续相位方案
在该方案中，对色度信号采用连续相位，相比于方案一，能够减小发送端的处理负担。
在方案二的高清数字视频信号的发送方法的处理过程中，确定中间数据帧、确定亮度调制信号、确定分量色度信号、确定色度副载波的处理与方案一中的步骤21至步骤25相同，这里不再赘述；
确定色度调制信号的处理包括：以确定的色度副载波频率fsc对确定的蓝色分量色度信号U、红色分量色度信号V进行正交调制得到色度调制信号C；具体地，根据公式(7)确定色度调制信号C；
C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)                      (7)；
并且，在方案二中，后续的迭加亮度调制信号、色度调制信号得到有效调制信号的处理，将行同步头、所述色同步信号、所述有效调制信号构建成数字调制行信号的处理，以及对数字调制行信号进行模拟量化处理和发送模拟视频行数据的处理，与方案一中的步骤28至步骤30、以及步骤32相同，这里不再赘述。
根据方案二的处理方法，也能够将原始的高清数字视频信号转换为具有高清特征的模拟视频信号传输出去，能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法远距离传输的问题。
一种优选的方式，在图1所示方法的基础上，本发明实施例还提供了一种混合传输高清数字视频信号和音频信号的方案。
使用预定的第一调频频点对音频信号进行调频调制后得到音频调频信号，将音频调频信号与根据图1所示方法处理得到的模拟视频行信号进行迭加得到混合信号，将混合信号通过同轴电缆发送出去，其中预定的第一调频频点为60至100兆赫兹中的频点。通过同轴电缆发送混合信号，能够减少所需铺设的传输介质，减小施工难度和节约施工成本。
此外，在上述仅发送高清数字视频信号的方案、或者混合发送音频信号与高清数字视频信号的方案的基础上，本发明实施例还可以通过同轴电缆发送管理数据或者接收控制数据。
发送管理数据的情况下，可以采用无线数据广播系统方式通过同轴电缆发送管理数据。
接收控制数据的情况下，可以通过同轴电缆接收来自视频采集设备的模拟控制数据，使用预定的滤波频带对所述模拟的控制数据滤波得到调频的控制数据，对调频的控制数据进行解调得到的数字控制数据，保存和/或配置数字控制数据，预定的滤波频带为与预定的第二调频频点相差正负100千赫兹的频率范围，第二调频频点为60至100兆赫兹中的频点，且第一调频频点和第二调频频点之间至少相差600千赫兹。数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略。
通过同轴电缆发送管理数据或接收控制数据，能够实现采集高清数字视频信号的高清数字摄像机与视频采集设备之间的通信。
图1所示的方法，可以通过硬件实现，也可以通过软件程序实现，即高清数字视频摄像机中包括如下的高清数字视频信号的发送装置。
图3示出了本发明实施例提供的高清数字视频信号的发送装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：
编码单元31，用于对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到模拟视频行信号；
转换单元32，用于将编码31处理得到的数字调制行信号转换为模拟视频行信号；
发送单元33，用于发送转换单元32转换得到的模拟视频行信号。
图3所示装置的工作原理如图1所示，这里不再赘述。
根据如图3所示的装置，在发送端对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换和数模转换得到模拟视频行信号，并模拟视频行数据，能够将高清数字视频信号转换为模拟视频信号进行传输，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法远距离传输的问题。
图4示出了图3所示装置的优选实施结构框图，如图4所示，图3所示装置具体包括：
预确定单元401，用于预先根据传输行同步头和色同步信号的传输时间，确定该传输时间内能够传输的列向消隐区的数据量，将确定数据量作为保留数据量；
中间帧单元402，连接至预确定单元401，用于对于当前待处理的高清数字视频数据帧，保留该数据帧中有效区的数据点和消隐区列向的部分数据点，得到中间数据帧；具体地，根据预确定单元401预先确定的保留数据量，在当前数据帧的消隐区列向中保留与保留数据量相同数据量的数据点；
编码单元31，具体包括：
亮度处理单元403，连接至中间帧单元402，用于对于高清数字视频信号的每一行数据，对行数据中的亮度信号进行归一化处理得到亮度调制信号；
第一确定单元404，用于根据行数据中的分量色差信号确定分量色度信号；具体地处理过程参加上述公式1至公式5；
第二确定单元405，用于确定色度副载波；具体用于：在高于视频基带信号频率范围的预定的频率范围和预定带宽范围内确定一个色度副载波频率；在高于视频基带信号频率的预定的频率范围内随机确定一个频率作为色度副载波频率；或者，将预定的频率范围内对一个预定经验值确定为色度副载波频率。
设置单元406，连接至第二确定单元405，用于将第二确定单元405确定的色度副载波信息携带在色同步信号中；具体地，将色度副载波的频率作为色同步信号的频率，将至少10个1/fsc的时钟周期作为色同步信号的周期；在任意两个相邻的行数据之间，以与基准相位交替相差正135度或者负135度的相位将色度副载波频率信息携带在色度同步信号中；
第三确定单元407，用于根据第一确定单元404确定的分量色度信号和第二确定单元405确定的色度副载波确定色度调制信号；具体地，以色度副载波频率对分量色度信号进行正交调制得到色度调制信号，即，在任意两个相邻的行数据之间，交替以C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)或者C＝Usin(2π*fsc)-Vcos(2π*fsc)的方式对分量色度信号进行正交调制得到色度调制信号，其中，C为色度调制信号，U为分量色度信号中的蓝色分量色度信号、V为分量色度信号中的红色分量色度信号，fsc为确定得到的色度副载波频率；或者，以C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)对分量色度信号进行正交调制得到色度调制信号；
迭加单元408，连接至亮度处理单元403、第三确定单元407，用于将亮度处理单元403确定的亮度调制信号和第三确定单元407确定的色度调制信号迭加得到有效调制信号；
构建单元409，连接至设置单元406、迭加单元408，用于将行同步头、设置单元406处理得到的色同步信号、和迭加单元408处理得到的有效调制信号构建成数字调制行信号。
倒相单元410，具体用于：对于由构建单元409处理得到的若干个模拟视频行信号构成的模拟视频数据帧，将任意相邻的两个模拟视频数据帧之间的起始相位设置为相差180度。
音频处理单元411，用于使用预定的第一调频频点对音频信号进行调频调制后得到音频调频信号，将音频调频信号与模拟视频行信号进行迭加得到混合信号。
混合单元412，连接至转换单元32、音频处理单元411，用于将音频处理单元411得到的音频调频信号与转换单元32得到的模拟视频行信号进行迭加得到混合信号。
控制数据处理单元413，用于接收来自视频采集设备的模拟控制数据，使用预定的滤波频带对模拟控制数据进行滤波得到调频的控制数据，对调频的控制数据进行解调得到的数字控制数据，保存和/或配置数字控制数据，数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略；
其中，第一调频频点、预定的滤波频带如前所述，这里不再赘述。
此外，转换单元32，具体用于：采用大于或等于80兆赫兹的转换频率对编码单元31处理得到的数字调制行信号进行模拟量化得到模拟视频行信号；具体使用的转换频率如前所述，这里不再赘述。
发送单元33，具体用于：用预定电平幅度的直流电平模拟信号替换模拟视频行信号中的行同步头和消隐数据点，发送替换后的模拟视频行信号；还用于将混合单元412处理得到的混合信号通过同轴电缆发送出去；和/或，采用无线数据广播系统技术通过同轴电缆上发送管理数据。
图4所示装置的工作原理上述方案一或方案二中的方法所示，这里不再赘述。
通过图4装置对高清数字视频信号进行处理得到的模拟视频行信号，保留了高清数字视频行信号的高清特征，减少了数据量、适合长距离传输，该模拟视频行信号中的色度信号和亮度信号具有良好的隔离性，数据帧之间具有良好的解析度，便于接收端将该模拟视频信号解码转换为数字视频信号。
(二)、本发明实施例还提供了一种在接收端对高清数字视频信号进行接收解码的方法。
图5示出了本发明实施例提供的高清数字视频信号的传输方法的另一工作流程图，如图5所示，该方法包括如下处理过程：
步骤51、接收模拟视频行信号；
步骤52、将接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号；
步骤53、对数字调制行信号进行解码转换得到高清数字视频行信号。
根据如图5所示的处理过程，接收端接收模拟视频行信号，并对接收到的模拟视频行信号进行模数转换处理和解码转换得到高清数字视频行数据，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法远距离传输的问题。
本发明实施例对图5所示的方法提供了两种优选实施方式。
方案三，相位倒相方案
方案三与上述方案一相对应，在接收端对帧相位、色度信号的相位、色度副载波的相位进行识别。
图6示出了图5所示方法的优选实施方式，该优选实施方式具体包括：
步骤61、接收模拟视频行信号；
步骤62、采用大于或等于40兆赫兹的采样频率将接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号，也即采用发送端的转换频率一半频率以上的频率将模拟视频行信号转换为数字调制行信号；具体地，对于接收到的1280H模拟视频的信号，采用最低54兆赫兹的采样频率进行采样，对于接收到的1920H的信号，采用最低110兆赫兹的采样频率进行采样；
步骤63、在接收到的多行数字调制行信号中，识别出第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为帧同步头，其中，第二预定时间长度包括：1280H模拟视频行信号的第二预定时间为：传输25行1280H模拟视频行数据的时间，1920H模拟视频行信号的第二预定时间为：传输41行1920H模拟视频行数据的时间；
并且，以交替相差180度的方式识别接收到的任意两个相邻的模拟视频数据帧的相位；
步骤64、对数字调制行信号进行滤波得到视频基带信号和调制信号，具体地，对数字调制行信号进行低通滤波得到视频基带信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号使用的低通滤波的范围为：0兆赫兹至15兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的低通滤波的范围为：0兆赫兹至32兆赫兹；对数字调制行信号进行带通滤波得到调制信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号使用的带通滤波的范围为：13.5兆赫兹至21兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的带通滤波的范围为：20兆赫兹至45兆赫兹；
步骤65、从视频基带信号中识别行同步头和亮度信号，在所述视频基带信号中，识别出第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为所述行同步头；视频基带信号中，识别出行同步头后的信号为亮度信号；
步骤66、从调制信号中识别出色同步信号和色度调制信号，从色同步信号中读取色度副载波；具体地，将从调制信号中识别出的至少10个1/fsc的时钟周期的fsc频率的信号作为色同步信号；在所述调制信号中，识别出所述色同步信号后的信号为色度调制信号；在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以相位交替相差180度的方式从所述色同步信号中读取fsc频率作为色度副载波的频率；在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以交替相差180度的方式识别所述色度调制信号的相位；
步骤67、使用读取的色度副载波频率对色度调制信号进行差值计算得到色度包络信号；
步骤68、对色度包络信号进行正交解调得到色度信号；
步骤69、对亮度信号和色度信号分别进行平滑处理，分别得到数字色度信号和数字亮度信号；
步骤70、将得到的数字色度信号和数字亮度信号构建为数字视频行数据。
根据上述处理过程，在图5所示方法的基础上，接收端对接收到的具有高清特征的模拟视频信号分别通过低通滤波和带通滤波，能够有效地分离出亮度信号和色度信号，对亮度信号和色度信号进行数字化处理后得到高清的数字视频信号，该数字视频信号分辨率高、解析度高，图像质量高于普通的数字视频信号的图像。
方案四，连续相位方案
方案四与上述方案二相对应，在接收端对连续相位的色度信号进行识别。
方案四的方法与方案三的方法的区别在于：不用识别模拟数据帧的起始相位，也即不进行步骤63中识别模拟数据帧的起始相位的处理，并且在步骤66中，采用Arctg鉴相的方式识别色度调制信号的相位，且不对色度副载波的相位进行识别，其他的处理均相同。这样，如前，在接收端采用Arctg鉴相的方式识别色度副载波频率，能够减轻发送端进行倒相处理的负担。
方案四的方法，接收端能够接收以模拟视频信号形式传输的高清数字视频信号，并对接收到的模拟视频行数据进行解码转换得到高清数字视频行数据，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法远距离传输的问题。
一种优选地方式，在图5所示方法的基础上，本发明实施例还提供了一种在接收由高清数字视频信号和音频信号构成的混合信号的方案。
具体地，接收端通过同轴电缆接收混合信号，使用预定的滤波频带对混合信号进行滤波得到模拟视频行信号和音频调频信号，对所述音频调频信号解调得到音频信号，对模拟视频行信号进进行处理的方法可以如上述图5所示。其中，滤波频带为与预定的第一调频频点相差正负500千赫兹的频率范围，预定的第一调频频点为60至100兆赫兹中的频点。
如前所示，接收由高清数字视频信号和音频信号构成的混合信号，可以减少铺设的传输介质、减小施工难度、节约施工成本。
此外，在上述仅接收模拟视频行信号的方案、或者接收由高清数字视频信号和音频信号构成的混合信号的方案的基础上，本发明实施例还可以通过同轴电缆接收管理数据或者发送控制数据。
通过同轴电缆接收到的管理数据包括以下至少之一：摄像机的标识、摄像机的属性、报警信号；
通过同轴电缆发送控制数据的情况下，使用预定的第二调频频点对数字的控制数据进行调频调制后得到模拟控制数据，将模拟的控制数据耦合到同轴电缆上，通过同轴电缆发送模拟控制数据，数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略；
其中，第二调频频点为60至100兆赫兹中的频点，且第一调频频点和第二调频频点之间至少相差600千赫兹。
通过同轴电缆接收管理数据或发送控制数据，能够实现采集高清数字视频信号的高清数字摄像机与视频采集设备之间的通信。
图5所示的高清数字视频信号的传输方法，可以通过硬件实现，也可以通过软件程序实现，即视频采集设备中包括如下的高清数字视频信号的传输装置。
图7示出了本发明实施例提供的高清数字视频信号的接收装置的结构框图，如图7所示，该装置包括：
接收单元71，用于接收模拟视频行信号；
转换单元72，连接至接收单元71，用于将所述接收单元71接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号；
解码单元73，连接至转换单元72，用于将所述转换单元72转换得到的数字调制行信号解码转换为高清数字视频行信号。
根据如图7所示的装置，接收端接收模拟视频行信号，并对接收到的模拟视频行信号进行模数转换处理和解码转换得到高清数字视频行数据，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的高清数字视频信号无法远距离传输的问题。
图8示出了图7所示装置的优选结构，如图8所示，
转换单元72，具体用于：采用大于或等于40兆赫兹的采样频率将模拟视频行信号转换为数字调制行信号；
帧识别单元801，连接至转换单元72，用于在接收到的多个数字调制行信号中，识别出第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为帧同步头，其中，第二预定时间长度包括：1280H模拟视频行信号的第二预定时间为传输25行1280H模拟视频行数据的时间，1920H模拟视频行信号的第二预定时间为传输41行1920H模拟视频行数据的时间。
帧相位识别单元802，连接至帧识别单元801，用于以交替相差180度的方式识别帧识别单元801识别出来的任意两个相邻的模拟视频数据帧的相位，模拟视频数据帧为由若干个模拟视频行信号构成。
解码单元73还具体包括：
滤波单元803，用于对数字调制行信号进行滤波得到视频基带信号和调制信号；具体包括：第一滤波单元8031，用于对所述数字调制行信号进行低通滤波得到所述视频基带信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号使用的所述低通滤波的范围为：0兆赫兹至15兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的所述低通滤波的范围为：0兆赫兹至32兆赫兹；第二滤波单元8032，用于对所述数字调制行信号进行带通滤波得到调制信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号的使用的所述带通滤波的范围为：13.5兆赫兹至21兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的所述带通滤波的范围为：20兆赫兹至45兆赫兹。
识别单元804，用于从滤波单元803滤波得到的视频基带信号中识别行同步头和亮度信号；具体地，从视频基带信号中识别出行同步头和亮度信号具体包括：在所述视频基带信号中，识别出第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为所述行同步头；在所述视频基带信号中，识别出所述行同步头后的信号为亮度信号；从调制信号中识别色同步信号和和色度调制信号具体包括：将从所述调制信号中识别出的至少10个1/fsc的时钟周期的fsc频率的信号作为色同步信号；在所述调制信号中，识别出所述色同步信号后的信号为色度调制信号；
读取单元805，用于从识别单元804识别的色同步信号中读取色度副载波频率；在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以相位交替相差180度的方式从所述色同步信号中读取fsc频率作为色度副载波的频率；
差值单元806，用于使用读取单元805读取的色度副载波频率对识别单元804识别的色度调制信号进行差值计算得到色度包络信号；
解调单元807，用于对差值单元806处理得到的色度包络信号进行正交解调得到色度信号；
平滑单元808，用于对识别单元802识别的亮度信号和解调单元805解调得到的色度信号分别进行平滑处理，分别得到数字亮度信号和数字色度信号；
构建单元809，用于将平滑单元808处理得到的数字亮度信号和数字色度信号构建为数字视频行数据。
装置还包括：
色度相位识别单元810，连接至识别单元804，用于在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以交替相差180度的方式识别色度调制信号的相位；或者，采用Arctg鉴相的方式识别所述色度调制信号的相位。
接收单元71，还用于：通过同轴电缆接收混合信号；和/或，通过同轴电缆接收管理数据，管理数据包括以下至少之一：摄像机的标识、摄像机的属性、报警信号。
装置还包括：音像分离单元811，连接至接收单元71和转换单元72，用于使用预定的滤波频带对接收单元71接收到的混合信号进行滤波得到模拟视频行信号和音频调频信号，对音频调频信号解调得到音频信号，将模拟视频行信号发送给转换单元72；
调制单元812，用于使用预定的第二调频频点对数字控制数据进行调频调制后得到模拟控制数据，数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略；
发送单元813，连接至调制单元812，用于通过同轴电缆发送调制单元812处理得到的模拟的控制数据；
其中，滤波频带为与预定的第一调频频点相差正负500千赫兹的频率范围，预定的第一调频频点和第二调频频点均为60至100兆赫兹中的频点，且第一调频频点和第二调频频点之间至少相差600千赫兹。
图8所示装置的工作原理如上述方案三的方法或方案四的方法所述，这里不再赘述。
通过如图8所示的装置，对接收到的具有高清特征的模拟视频信号分别通过低通滤波和带通滤波，能够有效地分离出亮度信号和色度信号，对亮度信号和色度信号进行数字化处理后得到高清的数字视频信号，该数字视频信号分辨率高、解析度高，图像质量高于普通的数字视频信号的图像。
下面对本发明实施例具体实施的情况进行说明。
(一)场景一
在该场景中，首先由发送端对高清数字视频数据进行编码发送，高清数字视频数据的格式为720P、25帧的数据，每一帧数据包括3960×750个数据点。
步骤一、采用如图2所示的方法对高清数字视频信号进行处理，根据步骤21至步骤22，将每帧数据转换为1600×750个点，其中，列向消隐区中包括320个点，有效区包括1280个点，同时，采样频率从74.25兆赫兹降低到30兆赫兹；
步骤二、对数据帧的每一行数据，对行数据中的亮度信号Y进行归一化处理得到亮度调制信号Y’；
步骤二、根据上述公式(1)～(5)基于分量数据YCbCr确定分量色度信号UV，将13.5兆赫兹至21兆赫兹范围内的一个预定经验值确定为色度副载波频率fsc；将色度副载波的频率作为色同步信号的频率，将至少10个1/fsc的时钟周期作为色同步信号的周期，以与基准相位交替相差正135度或者负135度的相位将色度副载波频率fsc信息携带在色度同步信号中；
步骤三、根据上述公式(6)以色度副载波频率fsc对分量色度信号UV进行正交调制得到色度调制信号C；
步骤四、将亮度调制数据Y’和色度调制数据C进行迭加得到有效调制数据Vs，具体地，Vs＝Y’+C；
步骤五、将行同步头、色同步信号和有效模拟信号Va构建成数字调制行信号；
步骤六、对数字调制行信号进行模拟量化处理得到模拟视频行信号Va，具体地，采用大于或等于108兆赫兹的转换频率对对数字调制行信号进行模拟量化处理得到1280H模拟视频行信号；
步骤七、按照当前数据帧的行顺序，将构建的模拟视频行信号构建成模拟视频帧信号，将任意相邻的两个模拟视频数据帧之间的起始相位设置为相差180度；
步骤八、将构建的模拟视频行信号依次发送出去。
根据上述处理过程，将702P、25帧格式的高清数字视频信号转换为具有高清特征的1280H、25帧的模拟视频信号。
在接收端，根据如图5所示的方法对接收到的模拟视频信号进行处理，能够将每帧模拟视频信号解码还原为1600×750个数据点，从而能够还原发送端发出的数据。
(二)、场景二
在该场景中，首先由发送端对高清数字视频数据进行编码发送，高清数字视频数据的格式为720P、30帧的数据，每一帧数据包括3300×750个数据点。
根据如上述场景一中的处理方法对720P、30帧格式的高清数字视频数据进行处理，首先将每帧数据转换为1600×750个点作为中间数据帧，其中，列向消隐区中包括320个点，有效区包括1280个点，同时，采样频率从74.25兆赫兹降低到36兆赫兹。对中间数据帧进行处理，将720P、30帧格式的高清数字视频信号转换为具有高清特征的1280H、30帧的模拟视频信号。
在接收端，根据如图5所示的方法对接收到的模拟视频信号进行处理，能够将每帧模拟视频信号解码还原为1600×750个数据点，从而能够还原发送端发出的高清数字视频数据。
图9中示出了场景一和场景二中处理得到的模拟视频信号结构的示意图，表1中示出了与图9相对应的该模拟视频信号的时间特征参数。从图9及表1中可以看出，该模拟视频信号的各项时间特征参数均优于CVBS中规定的模拟视频信号的时间特征参数。
表1
  标识   名称   1280H 25帧   1280H 30帧
  H   行周期   53.33us   44.44us
  a   行消隐   10.67us   8.89us
  b   (a-c)   9.42us   7.89us
  c   前肩   1.25us   1.0us
  d   同步脉冲   3.9us   3.3us
  e   行消隐上升时间   0.25us   0.2us
  f   同步上升时间   0.17us   0.14us
  g   行至Burst时间   4.7us   3.9us
  h   Burst时间   2.29us(40周期)   2.0us(40周期)
此外，也可以采用如上述场景一和场景二的处理过程对1080p的高清数字视频信号进行发送，对于1080P格式25帧的高清数字视频帧数据，可以先将该数据转换为2363×1125个点的中间帧数据，其中有效区1940个点，消隐区443个点，再对该中间帧数据进行编码转换，最后以66.45MHz的转换频率对编码后的结果进行模拟量化处理，得到1920H模拟视频信号；对于1080P格式30帧的高清数字视频帧数据，可先将该数据转换为2363×1125个点的中间帧数据，其中有效区1940个点，消隐区443个点，再对该中间帧数据进行编码转换，最后以79.75MHz的转换频率对编码后的结果进行模拟量化处理，得到1920H模拟视频信号。
表2示出了将1080p的高清数字视频信号转换为1920H模拟视频信号的时间特征参数。从表2中可以看出，该模拟视频信号的各项时间特征参数均优于CVBS中规定的模拟视频信号的时间特征参数。
表2
  标识   名称   1920H 25帧   1920H 30帧
  H   行周期   35.56us   29.63us
  a   行消隐   6.67us   5.56us
  h   Burst时间   40周期   40周期
(三)场景三
场景三与场景一相对应，接收端对混合信号进行接收，混合信号中的视频信号为根据场景一中的处理过程得到的1280H的高清视频模拟信号。
步骤一、接收混合信号；
步骤二、对接收到的混合信号进行滤波，得到模拟视频行信号和音频信号；
步骤三、对模拟视频行信号进行模数转换得到数字调制行信号；
步骤三、对数字调制信号进行解码转换得到高清数字视频行信号。
其中，步骤二和步骤三的处理过程可以参考上述图6所示的处理过程。
图10中示出了接收端的具体结构，如图10所示，接收端包括低通滤波器1001、模数转换器1002、FPGA芯片1003、编码器1004；
低通滤波器1001的滤波范围为13.5至45兆赫兹，对接收到的混合信号进行低通滤波，得到模拟视频行信号和音频信号，并去除噪声；模数转换器1002采用54兆赫兹的采样时钟对模拟视频行信号进行模数转换，得到数字调制行信号；FPGA 1003以27赫兹时钟对来自模数转换器1002的多路数字调制行信号进行分离，将分离出来的多路数字调制行信号分别通过不同的通道(例如通道1至通道4)、以74.25兆赫兹的输出时钟发送给编码器1004，编码器1004将数字调制行解码转换为高清数字视频行信号。
通过上述过程，接收端能够对混合信号进行分离，并对模拟视频行信号进行解码转换为高清数字视频行信号。
通过对比场景一和场景三可见，在发送端能够将高清数字视频信号准换为模拟视频信号，并发送该模拟视频信号，接收端将接收到的模拟视频信号转换为高清数字视频信号，从而能够实现高清数字视频信号的远距离传输。
综上所述，在发送端对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到模拟视频行信号，并发送转换得到的模拟视频行数据，在接收端接收模拟视频行数据，并对接收到的模拟视频行数据进行解码转换得到高清数字视频行数据，能够将高清数字视频信号转换为模拟视频信号进行传输，从而能够解决现有高清数字视频监控技术中存在的传输距离短的问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (44)

1.一种高清数字视频信号的发送方法，其特征在于，包括：
对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到数字调制行信号；其中，所述数字调制行信号包括有效调制信号，所述有效调制信号包括色度调制信号和亮度调制信号，所述色度调制信号是根据分量色度信号和色度副载波确定得到的，所述色度副载波频率是在高于视频基带信号频率范围的预定频率范围内和预定带宽范围内确定得到的；
将所述数字调制行信号转换为模拟视频行信号；
发送所述模拟视频行信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到数字调制行信号，具体包括：
对于高清数字视频信号的每一行数据，对所述行数据中的亮度信号进行归一化处理得到亮度调制信号；
根据所述行数据中的分量色差信号确定所述分量色度信号；
确定所述色度副载波，将所述色度副载波信息携带在色同步信号中；
根据所述分量色度信号和所述色度副载波确定所述色度调制信号；
将所述亮度调制信号和所述色度调制信号迭加得到所述有效调制信号；
将行同步头、所述色同步信号、所述有效调制信号构建成数字调制行信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述色度副载波，具体包括：
在高于视频基带信号频率范围的预定的频率范围和预定带宽范围内确定一个色度副载波频率；其中，所述视频基带信号频率范围包括：720p格式的高清数字视频信号的视频基带信号频率范围上限为0至15兆赫兹，1080p格式的高清数字视频信号的视频基带信号频率范围上限为0至32兆赫兹；对于720p格式的高清数字视频信号的所述预定的频率范围为13.5兆赫兹至21兆赫兹，对于1080p格式的高清数字视频信号的所述预定的频率范围为20兆赫兹至45兆赫兹；720p格式的高清数字视频信号的色度副载波的预定带宽包括：4-6兆赫兹，1080p格式的高清数字视频信号的色度副载波的预定带宽包括：8-14兆赫兹；
根据所述分量色度信号和所述色度副载波确定所述色度调制信号，具体包括：以所述色度副载波频率对所述分量色度信号进行正交调制得到所述色度调制信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在高于视频基带信号频率的预定的频率范围内确定色度副载波频率，具体包括：
在高于视频基带信号频率的预定的频率范围内随机确定一个频率作为色度副载波频率；或者，将所述预定的频率范围内的一个预定经验值确定为色度副载波频率。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述色度副载波信息携带在色同步信号中，具体包括：
将所述色度副载波的频率作为所述色同步信号的频率，将至少10个1/fsc的时钟周期作为所述色同步信号的周期；其中fsc为确定得到的色度副载波频率。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述色度副载波信息携带在色同步信号中，具体包括：
在任意两个相邻的行数据之间，以与基准相位交替相差正135度或者负135度的相位作为所述色同步信号的相位，其中fsc为确定得到的色度副载波频率；
根据所述分量色度信号和所述色度副载波确定色度调制信号，具体包括：
在任意两个相邻的行数据之间，交替以C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)或者C＝Usin(2π*fsc)-Vcos(2π*fsc)的方式对所述分量色度信号进行正交调制得到所述色度调制信号，其中，C为所述色度信号，U为所述分量色度信号中的蓝色分量色度信号、V为所述分量色度信号中的红色分量色度信号；
所述方法还包括：
对于由若干个模拟视频行信号构成的模拟视频数据帧，将任意相邻的两个所述模拟视频数据帧之间的起始相位设置为相差180度。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述分量色度信号和所述色度副载波确定所述色度调制信号，具体包括：
以C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)对所述分量色度信号进行正交调制得到所述色度调制信号，其中，C为所述色度调制信号，U为所述分量色度信号中的蓝色分量色度信号、V为所述分量色度信号中的红色分量色度信号，fsc为确定得到的色度副载波频率。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述数字调制行信号转换为模拟视频行信号，具体包括：采用大于或等于80兆赫兹的转换频率对所述数字调制行信号进行模拟量化得到所述模拟视频行信号。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对于当前待处理的高清数字视频数据帧，保留该数据帧中有效数据区的数据点和消隐区列向的部分数据点，得到中间数据帧；
对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到数字调制行信号，具体包括：对所述中间数据帧中有效数据区的每一行数据进行编码转换得到数字调制行信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先根据传输所述行同步头和所述色同步信号的传输时间，确定该传输时间内能够传输的所述消隐区列向的数据量，将确定的数据量作为保留数据量；
保留该数据帧中列向消隐区的部分数据点，具体包括：根据预先确定的所述保留数据量，在当前数据帧的消隐区列向中保留与所述保留数据量相同数据量的数据点。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，发送编码转换得到的所述模拟视频行信号，具体包括：
用预定电平幅度的直流电平模拟信号替换所述模拟视频行信号中的所述行同步头和所述消隐区的数据点；
发送替换后的模拟视频行信号。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
使用预定的第一调频频点对音频信号进行调频调制后得到音频调频信号，将所述音频调频信号与所述模拟视频行信号进行迭加得到混合信号，将所述混合信号通过同轴电缆发送出去；和/或，
采用无线数据广播系统方式通过所述同轴电缆发送管理数据，所述管理数据包括以下至少之一：摄像机的标识、摄像机的属性、报警信号；和/或
通过同轴电缆接收来自视频采集设备的模拟控制数据，使用预定的滤波频带对所述模拟控制数据进行滤波并解调得到数字控制数据，保存和/或配置所述数字控制数据，所述数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略；
其中，所述滤波频带为与预定的第二调频频点相差正负100千赫兹的频率范围，所述预定的第一调频频点和所述第二调频频点均为60至100兆赫兹中的频点，且所述第一调频频点和所述第二调频频点之间至少相差600千赫兹。
13.一种高清数字视频信号的发送装置，其特征在于，包括：
编码单元，用于对高清数字视频信号按照逐行顺序进行编码转换得到数字调制行信号；其中，所述数字调制行信号包括有效调制信号，所述有效调制信号包括色度调制信号和亮度调制信号，所述色度调制信号是根据分量色度信号和色度副载波确定得到的，所述的色度副载波频率是在高于视频基带信号频率范围的预定频率范围内和预定带宽范围内确定得到的；
转换单元，用于将所述编码单元处理得到的数字调制行信号转换为模拟视频行信号；
发送单元，用于发送所述转换单元转换得到的模拟视频行信号。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述编码单元，具体包括：
亮度处理单元，用于对于高清数字视频信号的每一行数据，对所述行数据中的亮度信号进行归一化处理得到亮度调制信号；
第一确定单元，用于根据所述行数据中的分量色差信号确定所述分量色度信号；
第二确定单元，用于确定所述色度副载波；
设置单元，用于将所述第二确定单元确定的所述色度副载波信息携带在色同步信号中；
第三确定单元，用于根据所述第一确定单元确定的所述分量色度信号和所述第二确定单元确定的所述色度副载波确定所述色度调制信号；
迭加单元，用于将所述亮度处理单元确定的所述亮度调制信号和所述第三确定单元确定的所述色度调制信号迭加得到所述有效调制信号；
构建单元，用于将行同步头、所述设置单元处理得到的所述色同步信号、和所述迭加单元处理得到的所述有效调制信号构建成数字调制行信号。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，具体用于：
在高于视频基带信号频率范围的预定的频率范围和预定带宽范围内确定一个色度副载波频率；其中，所述视频基带信号频率范围包括：720p格式的高清数字视频信号的视频基带信号频率范围上限为0至15兆赫兹，1080p格式的高清数字视频信号的视频基带信号频率范围上限为0至32兆赫兹，对于720p格式的高清数字视频信号的所述预定的频率范围为13.5兆赫兹至21兆赫兹，对于1080p格式的高清数字视频信号的所述预定的频率范围为20兆赫兹至45兆赫兹；720p格式的高清数字视频信号的色度副载波的预定带宽包括：4-6兆赫兹，1080p格式的高清数字视频信号的色度副载波的预定带宽包括：8-14兆赫兹；
所述第三确定单元，具体用于：以所述第二确定单元确定的所述色度副载波频率对所述分量色度信号进行正交调制得到所述色度调制信号。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，具体用于：
在高于视频基带信号频率的预定的频率范围内随机确定一个频率作为色度副载波频率；或者，将所述预定的频率范围内对一个预定经验值确定为色度副载波频率。
17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述设置单元，具体用于：
将所述色度副载波的频率作为所述色同步信号的频率，将至少10个1/fsc的时钟周期作为所述色同步信号的周期；其中fsc为确定得到的色度副载波频率。
18.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述设置单元，具体用于：
在任意两个相邻的行数据之间，以与基准相位交替相差正135度或者负135度的相位作为所述色同步信号的相位，其中，fsc为确定得到的色度副载波频率；
所述第三确定单元，具体用于：在任意两个相邻的行数据之间，交替以C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)或者C＝Usin(2π*fsc)-Vcos(2π*fsc)的方式对所述分量色度信号进行正交调制得到所述色度调制信号，其中，C为所述色度调制信号，U为所述分量色度信号中的蓝色分量色度信号、V为所述分量色度信号中的红色分量色度信号；
所述装置还包括：倒相单元，具体用于：对于由所述构建单元处理得到的若干个模拟视频行信号构成的模拟视频数据帧，将任意相邻的两个所述模拟视频数据帧之间的起始相位设置为相差180度。
19.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元，具体用于：
以C＝Usin(2π*fsc)+Vcos(2π*fsc)对所述分量色度信号进行正交调制得到所述色度调制信号，其中，C为所述色度调制信号，U为所述分量色度信号中的蓝色分量色度信号、V为所述分量色度信号中的红色分量色度信号，fsc为确定得到的色度副载波频率。
20.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述转换单元，具体用于：
采用大于或等于80兆赫兹的转换频率对所述编码单元处理得到的数字调制行信号进行模拟量化得到所述模拟视频行信号。
21.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
中间帧单元，用于对于当前待处理的高清数字视频数据帧，保留该数据帧中有效区的数据点和消隐区列向的部分数据点，得到中间数据帧；
所述编码单元，具体用于：对于所述中间帧单元处理得到的中间数据帧中每一行数据进行编码转换得到数字调制行信号。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
预确定单元，用于预先根据传输所述行同步头和所述色同步信号的传输时间，确定该传输时间内能够传输的所述消隐区列向的数据量，将确定数据量作为保留数据量；
所述中间帧单元，具体用于：根据所述预确定单元预先确定的所述保留数据量，在当前数据帧的消隐区列向中保留与所述保留数据量相同数据量的数据点。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述发送单元，具体用于：
用预定电平幅度的直流电平模拟信号替换所述模拟视频行信号中的所述行同步头和所述消隐数据点；
发送替换后的模拟视频行信号。
24.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
音频处理单元，用于使用预定的第一调频频点对音频信号进行调频调制后得到音频调频信号；混合单元，用于将所述音频处理单元得到的所述音频调频信号与所述转换单元得到的所述模拟视频行信号进行迭加得到混合信号；和/或
控制数据处理单元，用于通过同轴电缆接收来自视频采集设备的模拟控制数据，使用预定的滤波频带对所述模拟控制数据进行滤波并解调得到数字控制数据，保存和/或配置所述数字控制数据，所述数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略；
所述发送单元，还用于将所述混合单元处理得到的所述混合信号通过同轴电缆发送出去；和/或，采用无线数据广播系统技术通过所述同轴电缆上发送管理数据，所述管理数据包括以下至少之一：摄像机的标识、摄像机的属性、报警信号；
其中，所述滤波频带为与预定的第二调频频点相差正负100千赫兹的频率范围，所述预定的第一调频频点和所述第二调频频点均为60至100兆赫兹中的频点，且所述第一调频频点和所述第二调频频点之间至少相差600千赫兹。
25.一种高清数字视频摄像机，其特征在于，包括如权利要求13至24中任一项所述的高清数字视频信号的发送装置。
26.一种高清数字视频信号的接收方法，其特征在于，包括：
接收模拟视频行信号；
将接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号；
对所述数字调制行信号进行解码转换得到高清数字视频行信号；其中，所述高清数字视频行信号包括数字的色度信号，所述色度信号是对色度包络信号正交解调得到的，所述色度包络信号是根据色度副载波频率和色度调制信号差值计算得到的，所述色度副载波频率和所述色度调制信号是从调制信号中识别得到的，所述调制信号和视频基带信号是从所述数字调制行信号中滤波得到的，所述色度副载波频率是在高于所述视频基带信号频率范围的预定频率范围和预定带宽范围内。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，将接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号，具体包括：
采用大于或等于40兆赫兹的采样频率将接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，对所述数字调制行信号进行解码转换得到高清数字视频行信号，具体包括：
对所述数字调制行信号进行滤波得到所述视频基带信号和所述调制信号；
从所述视频基带信号中识别行同步头和亮度信号，从所述调制信号中识别色同步信号和所述色度调制信号，从所述色同步信号中读取所述色度副载波频率；
使用读取的所述色度副载波频率对所述色度调制信号进行差值计算得到所述色度包络信号；
对所述色度包络信号进行正交解调得到所述色度信号；
对所述亮度信号和所述色度信号分别进行平滑处理后构建为所述高清数字视频行数据。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，对所述数字调制行信号进行滤波得到所述视频基带信号和所述调制信号，具体包括：
对所述数字调制行信号进行低通滤波得到所述视频基带信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号使用的所述低通滤波的范围为：0兆赫兹至15兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的所述低通滤波的范围为：0兆赫兹至32兆赫兹；
对所述数字调制行信号进行带通滤波得到所述调制信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号使用的所述带通滤波的范围为：13.5兆赫兹至21兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的所述带通滤波的范围为：20兆赫兹至45兆赫兹。
30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，从所述调制信号中识别所述色同步信号和所述色度调制信号，具体包括：
将从所述调制信号中识别出的至少10个1/fsc的时钟周期的fsc频率的信号作为所述色同步信号；在所述调制信号中，识别出所述色同步信号后的信号为所述色度调制信号，其中，fsc为确定得到的色度副载波频率。
31.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，从所述色同步信号中读取所述色度副载波频率，具体包括：
在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以相位交替相差180度的方式从所述色同步信号中读取fsc频率作为所述色度副载波的频率；
所述方法还包括：在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以交替相差180度的方式识别所述色度调制信号的相位；
以交替相差180度的方式识别接收到的任意两个相邻的模拟视频数据帧的相位，所述模拟视频数据帧为由若干个模拟视频行信号构成。
32.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，从所述调制信号中读取所述色度调制信号，还包括：
采用Arctg鉴相的方式识别所述色度调制信号的相位。
33.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，从所述视频基带信号中识别行同步头和所述亮度信号，具体包括：
在所述视频基带信号中，识别出第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为所述行同步头；在所述视频基带信号中，识别出所述行同步头后的信号为所述亮度信号；
所述方法还包括：在接收到的多个数字调制行信号中，识别出第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为帧同步头，其中，第二预定时间长度包括：1280H模拟视频行信号的第二预定时间为：传输25行1280H模拟视频行数据的时间，1920H模拟视频行信号的第二预定时间为：传输41行1920H模拟视频行数据的时间。
34.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过同轴电缆接收混合信号，使用预定的滤波频带对所述混合信号进行滤波得到所述模拟视频行信号和音频调频信号，对所述音频调频信号解调得到音频信号；和/或
通过同轴电缆接收管理数据，所述管理数据包括以下至少之一：摄像机的标识、摄像机的属性、报警信号；和/或
使用预定的第二调频频点对数字控制数据进行调频调制后得到模拟控制数据，通过同轴电缆发送模拟控制数据，所述数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略；
其中，所述滤波频带为与预定的第一调频频点相差正负500千赫兹的频率范围，所述预定的第一调频频点和所述第二调频频点均为60至100兆赫兹中的频点，且所述第一调频频点和所述第二调频频点之间至少相差600千赫兹。
35.一种高清数字视频信号的接收装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收模拟视频行信号；
转换单元，用于将所述接收单元接收到的模拟视频行信号转换为数字调制行信号；
解码单元，用于将所述转换单元转换得到的数字调制行信号解码转换为高清数字视频行信号；其中，所述高清数字视频行信号包括数字的色度信号，所述色度信号是对色度包络信号正交解调得到的，所述色度包络信号是根据色度副载波频率和色度调制信号差值计算得到的，所述色度副载波频率和所述色度调制信号是从调制信号中识别得到的，所述调制信号和视频基带信号是从所述数字调制行信号中滤波得到的，所述色度副载波频率是在高于所述视频基带信号频率范围的预定频率范围和预定带宽范围内。
36.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述转换单元，具体用于：采用大于或等于40兆赫兹的采样频率将所述模拟视频行信号转换为数字调制行信号。
37.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述解码单元，具体包括：
滤波单元，用于对所述数字调制行信号进行滤波得到所述视频基带信号和所述调制信号；
识别单元，用于从所述滤波单元滤波得到的所述视频基带信号中识别行同步头和所述亮度信号，从所述调制信号中识别色同步信号和和所述色度调制信号；
读取单元，用于从所述识别单元识别的所述色同步信号中读取所述色度副载波频率；
差值单元，用于使用所述读取单元读取的所述色度副载波频率对所述识别单元识别的所述色度调制信号进行差值计算得到所述色度包络信号；
解调单元，用于对所述差值单元处理得到的所述色度包络信号进行正交解调得到所述色度信号；
平滑单元，用于对所述识别单元识别的所述亮度信号和所述解调单元解调得到的所述色度信号分别进行平滑处理；
构建单元，用于将所述平滑单元处理得到的亮度信号和色度信号构建为所述高清数字视频行数据。
38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述滤波单元，具体包括：
第一滤波单元，用于对所述数字调制行信号进行低通滤波得到所述视频基带信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号使用的所述低通滤波的范围为：0兆赫兹至15兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的所述低通滤波的范围为：0兆赫兹至32兆赫兹；
第二滤波单元，用于对所述数字调制行信号进行带通滤波得到所述调制信号，其中，对接收到的1280H模拟视频行信号的使用的所述带通滤波的范围为：13.5兆赫兹至21兆赫兹，对接收到的1920H模拟视频行信号使用的所述带通滤波的范围为：20兆赫兹至45兆赫兹。
39.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述识别单元，具体用于：
将从所述调制信号中识别出的至少10个1/fsc的时钟周期的fsc频率的信号作为所述色同步信号；在所述调制信号中，识别出所述色同步信号后的信号为所述色度调制信号，其中，fsc为确定得到的色度副载波频率。
40.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述读取单元，具体用于：在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以相位交替相差180度的方式从所述色同步信号中读取fsc频率作为所述色度副载波的频率；
所述装置还包括：色度相位识别单元，用于在任意两个相邻行的所述调制信号之间，以交替相差180度的方式识别所述色度调制信号的相位；
帧相位识别单元，用于以交替相差180度的方式识别接收到的任意两个相邻的模拟视频数据帧的相位，所述模拟视频数据帧为由若干个模拟视频行信号构成。
41.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：色度相位识别单元，用于采用Arctg鉴相的方式识别所述色度调制信号的相位。
42.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述识别单元，具体用于：
在所述视频基带信号中，识别出第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第一预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为所述行同步头；在所述视频基带信号中，识别出所述行同步头后的信号为所述亮度信号；
所述装置还包括：帧识别单元，用于在接收到的多个数字调制行信号中，识别出第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号的情况下，将该第二预定时间长度的预定电平幅度的直流电平信号作为帧同步头，其中，所述第二预定时间长度包括：1280H模拟视频行信号的第二预定时间为传输25行1280H模拟视频行数据的时间，1920H模拟视频行信号的第二预定时间为传输41行1920H模拟视频行数据的时间。
43.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述接收单元，还用于：通过同轴电缆接收混合信号；和/或，通过同轴电缆接收管理数据，所述管理数据包括以下至少之一：摄像机的标识、摄像机的属性、报警信号；
所述装置还包括：音像分离单元，用于使用预定的滤波频带对所述混合信号进行滤波得到所述模拟视频行信号和音频调频信号，对所述音频调频信号解调得到音频信号；和/或
调制单元，用于使用预定的第二调频频点对数字控制数据进行调频调制后得到模拟控制数据，所述数字控制数据包括以下至少之一：摄像机的配置参数、摄像机的应用策略；
发送单元，用于通过同轴电缆发送所述调制单元处理得到的模拟控制数据；
其中，所述滤波频带为与预定的第一调频频点相差正负500千赫兹的频率范围，所述预定的第一调频频点和所述第二调频频点均为60至100兆赫兹中的频点，且所述第一调频频点和所述第二调频频点之间至少相差600千赫兹。
44.一种视频采集设备，其特征在于，包括：如权利要求35至43中任一项所述的高清数字视频信号的接收装置。
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