CN104639834A - 一种摄像头图像数据传输的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种摄像头图像数据传输的方法及系统，通过在摄像头端将摄像头获取到的一帧图像数据进行压缩，然后再传递给中央处理器，由中央处理器还原接收到的数据，从而大大降低了摄像头与中央处理器之间传输大规模数据带来的时延。另外，所述方法及系统中，由于一帧实际拍摄的图像中相邻相素之间图像像素数据相差不大，因此用相邻像素图像数据的差值代替原始图像数据可以大大减小数据规模，以达到快速传输的目的。

Description

一种摄像头图像数据传输的方法及系统

技术领域

本发明涉及移动终端领域，尤其涉及的是一种摄像头图像数据传输的方法及系统。

背景技术

目前，摄像头是移动终端的标配器件，并且摄像头正朝着高清、高像素的方向发展，因此导致了用户使用移动终端的摄像头功能拍下一张照片的数据量是非常巨大的，例如现在主流的1300万像素的摄像头拍下的照片有几M之大，摄像头在将如此巨大的图像数据传递给中央处理器往往需要一定时间，从而给用户感觉摄像头反应慢。

在现有技术中，移动终端制造商为了改进这一缺陷，目前只能采用高速摄像头以提高图像传递速度，但高速摄像头的成本是普通摄像头的二倍以上。

因此，现有技术有待于进一步的改进。

发明内容

鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于为用户提供一种摄像头图像数据传输的方法及系统，以解决现有技术中无法实现快速的将移动终端的摄像头获取到的图像信息传输到中央处理器的缺陷。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种摄像头图像数据传输的方法，其中，包括：

A、预先定义图像像素位置函数和图像像素差值函数；

B、从图像中选定基准像素，并根据图像像素位置函数和图像像素差值函数，按照预定数据压缩顺序得到图像中其他像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值；

C、将图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值传输到中央处理器；

D、所述中央处理器根据预先定义的图像像素位置函数和图像像素差值函数，然后对所述图像中的全部像素进行解压缩，将图像还原。

所述摄像头图像数据传输的方法，其中，所述步骤A之前还包括：

A0、预先将摄像头获取的到图像转换成一帧预定尺寸的图像。

所述摄像头图像数据传输的方法，其中，所述步骤A中图像像素位置函数和图像像素差值函数的定义为：所述图像像素位置函数的取值为：0、1和3；

当图像像素位置函数为0时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的本身的像素数据；

当图像像素位置函数为1时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其上方一行像素的数据之差；

当图像像素位置函数为3时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其左边一列像素的数据之差。

所述摄像头图像数据传输的方法，其中，所述步骤B中：预定数据计算及压缩顺序为：按照图像像素从左到右，从上到下的顺序对图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据进行计算压缩。

所述摄像头图像数据传输的方法，其中，所述步骤B中还包括：

选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照后一列像素减去前一列像素的数据值为所述后一列像素的图像像素差值数据得到位于第一行像素的图像像素差值数据的压缩值；

选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照下一行像素数据减去上一行的像素数据为所述下一行像素的图像像素差值数据得到位于第一列像素的图像像素差值数据的压缩值；

将第一行第一列之外的像素与该像素的上一列像素和上一行像素数据差值进行比较，取数据差值小者为该像素的图像像素差值数据，并对其进行压缩。

一种摄像头图像数据传输的系统，其中，包括：定义函数模块、压缩数据模块、数据传输模块和图像还原模块；

所述定义函数模块，用于预先定义图像像素位置函数和图像像素差值函数；

所述压缩数据模块，用于从图像中选定基准像素，并根据图像像素位置函数和图像像素差值函数，按照预定数据压缩顺序得到图像中其他像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值；

所述数据传输模块，用于将图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值传输到中央处理器；

所述图像还原模块，用于所述中央处理器根据预先定义的图像像素位置函数和图像像素差值函数，然后对所述图像中的全部像素进行解压缩，将图像还原。

所述摄像头图像数据传输的系统，其中，还包括：

预先图像处理模块，用于预先将摄像头获取的到图像转换成一帧预定尺寸的图像。

所述摄像头图像数据传输的系统，其中，所述定义函数模块中图像像素位置函数和图像像素差值函数的定义为：所述图像像素位置函数的取值为：0、1和3；

当图像像素位置函数为0时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的本身的像素数据；

当图像像素位置函数为1时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其上方一行像素的数据之差；

当图像像素位置函数为3时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其左边一列像素的数据之差。

所述摄像头图像数据传输的系统，其中，所述定义函数模块中：预定数据计算及压缩顺序为：按照图像像素从左到右，从上到下的顺序对图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据进行计算压缩。

所述摄像头图像数据传输的系统，其中，所述压缩数据模块中还包括：第一数据处理单元、第一数据处理单元和第三数据处理单元；

所述第一数据处理单，用于选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照后一列像素减去前一列像素的数据值为所述后一列像素的图像像素差值数据得到位于第一行像素的图像像素差值数据的压缩值；

所述第二数据处理单元，用于选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照下一行像素数据减去上一行的像素数据为所述下一行像素的图像像素差值数据得到位于第一列像素的图像像素差值数据的压缩值；

所述第三数据处理单元，用于将第一行第一列之外的像素与该像素的上一列像素和上一行像素数据差值进行比较，取数据差值小者为该像素的图像像素差值数据，并对其进行压缩。

有益效果，本发明提供的一种摄像头图像数据传输的方法及系统，通过在摄像头端将摄像头获取到的一帧图像数据进行压缩，然后再传递给中央处理器，由中央处理器还原接收到的数据，从而大大降低了摄像头与中央处理器之间传输大规模数据带来的时延。另外，所述方法及系统中，由于一帧实际拍摄的图像中相邻相素之间图像像素数据相差不大，因此用相邻像素图像数据的差值代替原始图像数据可以大大减小数据规模，以达到快速传输的目的。

附图说明

图1是本发明提供的一种摄像头图像数据传输的方法步骤流程图。

图2是本发明提供中所述摄像头图像像素划分示意图。

图3是本发明提供的一种摄像头图像数据传输的系统的结构原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种摄像头图像数据传输的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

S1、预先定义图像像素位置函数和图像像素差值函数。

为了更准确的获取到摄像头端获取到的一帧图像中的像素数据，预先对获取到数据的函数进行定义，具体的，对图像像素的位置函数及图像像素差值函数进行定义，若得到图像中某个像素的位置及与该位置相对应的像素相关的数据，则可以得到该像素的数据值。

本步骤中图像像素位置函数和图像像素差值函数的定义为：所述图像像素位置函数的取值为：0、1和3；

当图像像素位置函数为0时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的本身的像素数据；

当图像像素位置函数为1时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其上方一行像素的数据之差；

当图像像素位置函数为3时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其左边一列像素的数据之差。

S2、从图像中选定基准像素，并根据图像像素位置函数和图像像素差值函数，按照预定数据压缩顺序得到图像中其他像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值。

所述预定数据计算及压缩顺序为：按照图像像素从左到右，从上到下的顺序对图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据进行计算压缩。

具体的，本步骤中，选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照后一列像素减去前一列像素的数据值为所述后一列像素的图像像素差值数据得到位于第一行像素的图像像素差值数据的压缩值；

选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照下一行像素数据减去上一行的像素数据为所述下一行像素的图像像素差值数据得到位于第一列像素的图像像素差值数据的压缩值；

将第一行第一列之外的像素与该像素的上一列像素和上一行像素数据差值进行比较，取数据差值小者为该像素的图像像素差值数据，并对其进行压缩。

S3、将图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值传输到中央处理器；

S4、所述中央处理器根据预先定义的图像像素位置函数和图像像素差值函数，然后对所述图像中的全部像素进行解压缩，将图像还原。

所述步骤S1之前还包括：

S0、预先将摄像头获取的到图像转换成一帧预定尺寸的图像。

为了对上述方法所述图像数据传输所包含的图像像素差值数据的获取进行更加详细的解释，下面以获取图2中像素差值数据为例，进行说明。

将图2中的像素数据分成四类，包括：第一类数据：基准像素数据；第二类数据：第一行数据中除基准像素之外的像素数据；第三类数据：第一列数据中除基准像素之外的像素数据；第四类数据为除前三类之外的像素所对应的数据。

其中，第一类数据为基准像素，图2中所示为P[1,1]，对于像素P[1,1]，其压缩后得到的数据为：图像像素位置数据为0 ，其压缩后的图像像素差值数据为DATAPZIP[1,1]， 其中压缩后的图像像素差值数据DATAPZIP[1,1]与其未压缩时的图像像素数据DATAP[1,1]相同。

第二类数据为第一行数据中除基准像素之外的像素数据，如图2中的像素P[1,2]，P[1,3] ，P[1,4]，……，P[1,ym]将其压缩后得到的数据为：图像像素位置数据为3，其压缩后的图像像素差值数据表示为DATAPZIP[1,y]， 其中DATAPZIP[1,y]为DATAP[1,y]- DATAP[1,y-1]，y取值范围是2，3，4，……，ym；即是后一列像素减去前一列像素的数据值为所述后一列像素的图像像素差值数据得到位于第一行像素的图像像素差值数据的压缩值。

下面举两个例子 ： 也就是说P[1,2]压缩后的图像像素位置数据为3，压缩后的图像像素差值数据表示为DATAPZIP[1,2]，其中DATAPZIP[1,2]为DATAP[1,2]- DATAP[1,1]，P[1,6]压缩后的数据为压缩后的图像像素位置数据为3，压缩后的图像像素差值数据表示为DATAPZIP[1,6]，其中DATAPZIP[1,6]为DATAP[1,6]- DATAP[1,5]。

第三类数据为第一列数据中除基准像素之外的像素数据；如图2中的像素P[2,1]，P[3,1] ，P[4,1] ，……，P[xm,1] 。将其压缩后得到的数据为：图像像素位置数据为1，图像像素差值数据表示为DATAPZIP[x,1]， 其中DATAPZIP[x,1]为DATAP[x,1]- DATAP[x-1, 1]，x取值范围是2，3，4，……，xm； 下面举两个例子 ： 下一行像素数据减去上一行的像素数据为所述下一行像素的图像像素差值数据得到位于第一列像素的图像像素差值数据的压缩值。例如像素P[2,1]，其压缩后的图像像素位置数据为1  ，图像像素差值数据为DATAPZIP[2,1]，其中DATAPZIP[2,1]为DATAP[2,1]- DATAP[1,1]，像素P[6,1]压缩后的数据为图像像素位置数据为1 ，图像像素差值数据表示为DATAPZIP[6,1]，其中DATAPZIP[6,1]为DATAP[6,1]- DATAP[5,1]。

第四类数据为除前三类之外的像素所对应的数据、对于其余的像素P[x,y] ，x取值范围是2，3，4，……，xm， y取值范围是2，3，4，……，ym以图像的像素个数为xm*ym个为例。得到该像素与其上方一行的像素P[x-1,y]的数据差值、以及该像素与其左方一列的像素P[x,y-1]的像素数据差值，比较这两个数据差值的大小，以较小者为该像素P[x,y]最终的压缩图像像素差值数据，如果两者相等则选择前者为压缩数据.

具体地，以原始图像数据格式为YUV为例，像素P[x,y]的原始图像数据是Y[x,y] , U[x,y], V[x,y]，以该像素上方的像素P[x-1,y]为基础像素得到数据是1  Y[x,y]-Y[x-1,y] , U[x,y] -U[x-1,y], V[x,y] -V[x-1,y] ； 以该像素左方的像素P[x,y-1]为基础像素得到数据是3   Y[x,y]-Y[x,y-1] , U[x,y] -U[x,y-1], V[x,y] -V[x,y-1]  ； 如果（Y[x,y]-Y[x-1,y]）- （Y[x,y]-Y[x,y-1]）+（U[x,y]-U[x-1,y]）- （U[x,y]-U[x,y-1]）+（V[x,y]-V[x-1,y]）- （V[x,y]-V[x,y-1]）大于零则说明前者数据大，以该像素左方的像素P[x,y-1]为基础像素得到数据为压缩后的数据，如果（Y[x,y]-Y[x-1,y]）- （Y[x,y]-Y[x,y-1]）+（U[x,y]-U[x-1,y]）- （U[x,y]-U[x,y-1]）+（V[x,y]-V[x-1,y]）- （V[x,y]-V[x,y-1]）小于零则说明前者数据小，以该像素上方一行的像素P[x-1,y]为基础像素得到数据为压缩后的数据；如果（Y[x,y]-Y[x-1,y]）- （Y[x,y]-Y[x,y-1]）+（U[x,y]-U[x-1,y]）- （U[x,y]-U[x,y-1]）+（V[x,y]-V[x-1,y]）- （V[x,y]-V[x,y-1]）等于零则说明两者数据相同大小，则以该像素上方一行的像素P[x-1,y]为基础像素得到数据为压缩后的数据。

需要说明的上述四类数据的获取只是用来说明一帧原始图像数据中各个像素压缩后的数据，具体在操作时是按照从P[1，1]，P[1，2]，P[1，3]，……，P[1，ym]，P[2，1] ，P[2，2] ，P[2，3]，……，P[2，ym]，，P[3，1] ，P[3，2]，……，P[xm，1] ，P[xm，2] ，P[xm，3]，……，P[xm，ym]的顺序进行一一处理的。

在上述方法的基础上，本发明还提供了一种摄像头图像数据传输的系统，如图3所示，所述系统包括：定义函数模块110、压缩数据模块120、数据传输模块130和图像还原模块140；

所述定义函数模块110，用于预先定义图像像素位置函数和图像像素差值函数，其功能如步骤S1所示。

所述压缩数据模块120，用于从图像中选定基准像素，并根据图像像素位置函数和图像像素差值函数，按照预定数据压缩顺序得到图像中其他像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值，其功能如步骤S2所示。

所述数据传输模块130，用于将图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值传输到中央处理器，其功能如步骤S3所示。

所述图像还原模块140，用于所述中央处理器根据预先定义的图像像素位置函数和图像像素差值函数，然后对所述图像中的全部像素进行解压缩，将图像还原，其功能如步骤S4所示。

所述摄像头图像数据传输的系统，还包括：

预先图像处理模块，用于预先将摄像头获取的到图像转换成一帧预定尺寸的图像。

所述定义函数模块中图像像素位置函数和图像像素差值函数的定义为：所述图像像素位置函数的取值为：0、1和3；

当图像像素位置函数为0时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的本身的像素数据；

当图像像素位置函数为1时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其上方一行像素的数据之差；

当图像像素位置函数为3时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其左边一列像素的数据之差。

所述摄像头图像数据传输的系统，其中，所述定义函数模块中：预定数据计算及压缩顺序为：按照图像像素从左到右，从上到下的顺序对图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据进行计算压缩。

所述摄像头图像数据传输的系统，其中，所述压缩数据模块中还包括：第一数据处理单元、第一数据处理单元和第三数据处理单元；

所述第一数据处理单，用于选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照后一列像素减去前一列像素的数据值为所述后一列像素的图像像素差值数据得到位于第一行像素的图像像素差值数据的压缩值；

所述第二数据处理单元，用于选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照下一行像素数据减去上一行的像素数据为所述下一行像素的图像像素差值数据得到位于第一列像素的图像像素差值数据的压缩值；

所述第三数据处理单元，用于将第一行第一列之外的像素与该像素的上一列像素和上一行像素数据差值进行比较，取数据差值小者为该像素的图像像素差值数据，并对其进行压缩。

本发明提供的一种摄像头图像数据传输的方法及系统，通过在摄像头端将摄像头获取到的一帧图像数据进行压缩，然后再传递给中央处理器，由中央处理器还原接收到的数据，从而大大降低了摄像头与中央处理器之间传输大规模数据带来的时延。另外，所述方法及系统中，由于一帧实际拍摄的图像中相邻相素之间图像像素数据相差不大，因此用相邻像素图像数据的差值代替原始图像数据可以大大减小数据规模，以达到快速传输的目的。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种摄像头图像数据传输的方法，其特征在于，包括：

A、预先定义图像像素位置函数和图像像素差值函数；

B、从图像中选定基准像素，并根据图像像素位置函数和图像像素差值函数，按照预定数据压缩顺序得到图像中其他像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值；

C、将图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值传输到中央处理器；

D、所述中央处理器根据预先定义的图像像素位置函数和图像像素差值函数，然后对所述图像中的全部像素进行解压缩，将图像还原。

2.根据权利要求1所述摄像头图像数据传输的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：

A0、预先将摄像头获取的到图像转换成一帧预定尺寸的图像。

3.根据权利要求1所述摄像头图像数据传输的方法，其特征在于，所述步骤A中图像像素位置函数和图像像素差值函数的定义为：所述图像像素位置函数的取值为：0、1和3；

当图像像素位置函数为0时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的本身的像素数据；

当图像像素位置函数为1时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其上方一行像素的数据之差；

当图像像素位置函数为3时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其左边一列像素的数据之差。

4.根据权利要求3所述摄像头图像数据传输的方法，其特征在于，所述步骤B中：预定数据计算及压缩顺序为：按照图像像素从左到右，从上到下的顺序对图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据进行计算压缩。

5.根据权利要求4所述摄像头图像数据传输的方法，其特征在于，所述步骤B中还包括：

选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照后一列像素减去前一列像素的数据值为所述后一列像素的图像像素差值数据得到位于第一行像素的图像像素差值数据的压缩值；

选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照下一行像素数据减去上一行的像素数据为所述下一行像素的图像像素差值数据得到位于第一列像素的图像像素差值数据的压缩值；

将第一行第一列之外的像素与该像素的上一列像素和上一行像素数据差值进行比较，取数据差值小者为该像素的图像像素差值数据，并对其进行压缩。

6.一种摄像头图像数据传输的系统，其特征在于，包括：定义函数模块、压缩数据模块、数据传输模块和图像还原模块；

所述定义函数模块，用于预先定义图像像素位置函数和图像像素差值函数；

所述压缩数据模块，用于从图像中选定基准像素，并根据图像像素位置函数和图像像素差值函数，按照预定数据压缩顺序得到图像中其他像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值；

所述数据传输模块，用于将图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据的压缩值传输到中央处理器；

所述图像还原模块，用于所述中央处理器根据预先定义的图像像素位置函数和图像像素差值函数，然后对所述图像中的全部像素进行解压缩，将图像还原。

7.根据权利要求6所述摄像头图像数据传输的系统，其特征在于，还包括：

预先图像处理模块，用于预先将摄像头获取的到图像转换成一帧预定尺寸的图像。

8.根据权利要求6所述摄像头图像数据传输的系统，其特征在于，所述定义函数模块中图像像素位置函数和图像像素差值函数的定义为：所述图像像素位置函数的取值为：0、1和3；

当图像像素位置函数为0时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的本身的像素数据；

当图像像素位置函数为1时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其上方一行像素的数据之差；

当图像像素位置函数为3时，则图像像素差值函数表示的为该基准像素的数据与其左边一列像素的数据之差。

9.根据权利要求8所述摄像头图像数据传输的系统，其特征在于，所述定义函数模块中：预定数据计算及压缩顺序为：按照图像像素从左到右，从上到下的顺序对图像中全部像素的图像像素位置数据和图像像素差值数据进行计算压缩。

10.根据权利要求9所述摄像头图像数据传输的系统，其特征在于，所述压缩数据模块中还包括：第一数据处理单元、第一数据处理单元和第三数据处理单元；

所述第一数据处理单，用于选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照后一列像素减去前一列像素的数据值为所述后一列像素的图像像素差值数据得到位于第一行像素的图像像素差值数据的压缩值；

所述第二数据处理单元，用于选定图像中位于第一行第一列的像素为基准像素，按照下一行像素数据减去上一行的像素数据为所述下一行像素的图像像素差值数据得到位于第一列像素的图像像素差值数据的压缩值；

所述第三数据处理单元，用于将第一行第一列之外的像素与该像素的上一列像素和上一行像素数据差值进行比较，取数据差值小者为该像素的图像像素差值数据，并对其进行压缩。