CN105611228B - 基于复合视频信号的数字数据发送和接收方法以及装置 - Google Patents

基于复合视频信号的数字数据发送和接收方法以及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于复合视频信号的数字数据发送和接收方法以及装置。该装置包括：映射单元将数字码流映射到用于合成复合视频信号的视频数据中；数字载波源，用于产生数字载波信号；载波处理单元，对所述数字载波信号进行处理；调制单元根据所述数字载波源调制所述视频数据；行扫描线生成单元根据调制后的视频数据和所述处理后的数字载波信号生成行扫描线视频数据；复合视频信号编码单元编码所述行扫描线视频数据。本发明可实现高分辨率的视频监控。

Description

基于复合视频信号的数字数据发送和接收方法以及装置
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及数据传输技术领域。
背景技术
随着人们对安全防范的需求越来越高，视频监控系统已经非常普遍的应用在社会生活的各个领域。视频监控系统一般包括前端摄像头、传输线缆和视频监控平台。摄像头通过网络线缆或同轴视频电缆将视频图像传输到视频监控平台中的DVR(Digital VideoRecoder数字视频录像机)或(Network Video Recorder网络硬盘录像机)，监控平台再将视频信号分配到各监视器及录像设备进行显示、存储等操作。
现阶段，视频监控技术向高清发展的趋势已经越来越明显。高清是在广播电视领域首先被提出的。视频技术领域对于视频有标清、高清和全高清的定义，其中，标清是视频垂直分辨率在720p以下的视频格式，其中720p为720线逐行扫描。高清是视频垂直分辨率超过720p或1080i的视频格式，其中1080i为1080线隔行扫描，全高清(Full HD)是指视频垂直分辨率高达1080p的视频格式，1080p为1080线逐行扫描，分辨率为1920:1080。高清对于视频监控来说并不是件容易做到的事情。它涉及到监控系统的颇多环节，特别是前端摄像头和传输环节。
前端摄像头作为前端视频图像信号的采集装置分为模拟摄像头(CCTV camera)和网络数字摄像头(IP camera)。模拟摄像头很容易使用和安装。但为了更便于人们能够远程查看或操作，目前监控摄像头的技术趋势已经是数字化和网络化。
图1所示为现有技术中的基于DVR(Digital Video Recoder数字视频录像机)的模拟摄像头拓扑结构示意图，图2所示为现有技术中的基于NVR(Network Video Recorder网络硬盘录像机)的网络摄像头的拓扑结构示意图。
其中，监控视频信号一旦被DVR或NVR接收则可通过IP(Internet Protocol)网络传输。因此从这一点上看，DVR和NVR的功能是近似的。它们之间核心的不同在于DVR/NVR与摄像头连接的方式和视频数据在哪里压缩。
一般地，图1所示的模拟CCTV摄像头与DVR组合的拓扑结构被更多的使用，因为它相对很容易安装，只需要在电缆的一端接插摄像头，另一端接插DVR盒。然而，模拟CCTV摄像头的解决方案受限于视频分辨率。CCTV摄像头通过同轴电缆传输视频数据，同轴电缆上传送的是NTSC或PAL制式下的复合视频信号CVBS，常用的分辨率为D1(704*576)，最近分辨率才扩展到960H(960*576)。但是现在对于更高分辨率(如1280*720(720p)、1920*1080(1080p)或更高)的需求却越来越迫切。现有技术中却不仅没有可支持高分辨率模拟视频流传输的视频传输标准，而且对于高分辨率模式视频传输标准也有一个严峻的挑战，即现有的同轴电缆通常质量普通甚至较差，在长距离传输数据时存在严重的衰减，因此如果没有中继器，它很难长距离(如300米以上)传输高分辨率的视频数据。
因此，在需要高分辨率视频监控的情况下，IP Camera和NVR的组合更好，因为它们之间是基于以太网的IP网络作为传输媒质。但是，因为IP Camera和NVR盒之间通过IP网络直接连接，它需要网络管理、中继器，相对于DVR的即插即用式的安装，它的安装更复杂。而且，维护一个非托管的网络在长时间内稳定运行(如1年以上)对于没有网络的用户而言是个巨大的挑战。因此，尽管近几年来IP Camera+NVR的视频监控系统的市场份额在快速增长，仍然有许多情况和客户要求使用DVR式的监控方案。
因此，目前对数据长距离传输，尤其是对视频数据长距离传输的低失真率及高分辨率，需求很高。有必要提出一个解决方案以有效地克服现有技术中存在的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种数字数据发送和接收装置，其能够基于模拟复合视频信号来传输包括数字高清视频数据在内的各种数字数据。
本发明的目的之二在于提供一种数字数据发送和接收方法，其能够基于模拟复合视频信号来传输包括数字高清视频数据在内的各种数字数据。
为了达到上述目的之一，根据本发明的第一方面，本发明提供一种数据发送装置，其包括：映射单元，用于将数字数据源提供的数字码流映射到用于合成复合视频信号的视频数据中；数字载波源，用于产生数字载波信号；载波处理单元，对所述数字载波信号进行处理，得到处理后的数字载波信号；调制单元，根据来自所述数字载波源的数字载波信号调制来自映射单元的用于合成复合视频信号的视频数据，得到调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；行扫描线生成单元，根据调制后的用于合成复合视频信号的视频数据和所述处理后的数字载波信号生成行扫描线视频据，其中所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的所述处理后的数字载波信号和位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；复合视频信号编码单元，按照预定的复合视频制式要求编码所述行扫描线视频数据得到模拟复合视频信号。
在一个进一步的实施例中，所述映射单元是将数字数据源提供的数字码流映射到所述用于合成复合视频信号的视频数据中的亮度数据或色度数据中；且该映射单元是将所述数字数据源提供的数字码流中的每组数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据中，其中N为大于等于1的整数；所述行扫描线视频数据中的位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据包括调制后的用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据。
在一个进一步的实施例中，所述用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据为X位二进制数据；所述映射单元是将数字数据源提供的数字码流中的每组共Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点的每个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的高Y位中，所述映射单元还将预设的X-Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的低X-Y位中，其中X和Y为正整数且Y小于X，所述N大于等于4，X大于等于8，Y大于等于2。
在一个进一步的实施例中，所述载波处理单元包括载波截取单元、载波增益施加单元；且所述数字载波源用于产生离散的正弦波信号；该载波截取单元用于对所述离散正弦波信号进行截取，得到部分数字载波信号；该载波增益施加单元用于对所述部分数字载波信号施加以增益，从而得到所述处理后的数字载波信号。
为了达到上述目的之一，根据本发明的另一方面，一种数据接收装置，其包括：复合视频传输接口，用于接收模拟复合视频信号；复合视频信号解码单元，用于根据预定的复合视频制式要求，将模拟复合视频信号进行解码处理以获得行扫描线视频数据，所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的数字载波信号和位于行首和行尾之间的经过调制的视频数据；载波恢复单元，从所述行扫描线视频数据中得到位于行首和/或行尾的数字载波信号，并得到该数字载波信号相位偏差和/或频率偏差，基于载波相位偏差和/或载波频率偏差对本地数字载波信号进行校正以恢复得到校准的数字载波信号；解调单元，基于所述校准的数字载波信号对解码得到的经过调制的视频数据进行解调，得到用于合成复合视频信号的视频数据；数据提取单元，用于自所述用于合成复合视频信号的视频数据中提取被映射在视频数据中的数字码流。
在一个进一步的实施例中，所述解调单元得到的用于合成复合视频信号的视频数据为用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据和色度数据，数据提取单元是自行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据中提取被映射在亮度数据或色度数据中的数字码流；所述数据提取单元是自行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据中提取数字码流的一组数据，其中N为大于等于1的整数。
在一个进一步的实施例中，所述行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据为X位二进制数据；所述数据提取单元是自所述行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的高Y位中提取数字码流的一组共Y位数据，其中X和Y为正整数且Y小于X，所述N大于等于4，X大于等于8，Y大于等于2。
在一个进一步的实施例中，所述载波恢复单元将其接收到的所述行扫描线视频数据同步到该行扫描线视频数据行首和/或行尾位置，依据该位置锁定所述数字载波信号。
在一个进一步的实施例中，将所述行扫描线视频数据行首和/或行尾位置处信号乘以本地数字载波信号，并通过低通滤波，从而得到所述相位偏差和/或频率偏差；其中，所述本地数字载波信号为等幅波信号。
在一个进一步的实施例中，所述校正包括频率校正和/或相位校正，且该相位校正是将与该数据接收装置相对应发射端对数字载波信号施加以相移的该相移值与所述相位偏差进行累加，并根据该累加值对所述本地数字载波信号的相位进行校正。
为了达到上述目的之二，根据本发明的第一方面，本发明提供一种数据发送方法，其包括：将数字数据源提供的数字码流映射到用于合成复合视频信号的视频数据中；产生数字载波信号；处理所述数字载波信号，得到处理后的数字载波信号；根据所述数字载波信号调制所述用于合成复合视频信号的视频数据，得到调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；根据调制后的用于合成复合视频信号的视频数据和所述处理后的数字载波信号生成行扫描线视频数据，其中所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的所述处理后的数字载波信号和位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；按照预定的复合视频制式要求编码所述行扫描线视频数据得到模拟复合视频信号。
在一个进一步的实施例中，所述处理所述数字载波信号包括：对该数字载波信号进行截取，得到部分数字载波信号；对所述部分数字载波信号施加以增益，从而得到所述处理后的数字载波信号。
在一个进一步的实施例中，所述对该数字载波信号进行截取是对1～16个周期的该数字载波信号进行截取；所述施加增益的值为0.35～0.7伏。
为了达到上述目的之二，根据本发明的另一方面，本发明提供一种数据发送方法，其包括：接收模拟复合视频信号；根据预定的复合视频制式要求，将模拟复合视频信号进行解码处理以获得行扫描线视频数据，所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的数字载波信号和位于行首和行尾之间的经过调制的视频数据；从所述行扫描线视频数据中得到位于行首和/或行尾的数字载波信号，并得到该数字载波信号相位偏差和/或频率偏差，基于载波相位偏差和/或载波频率偏差对本地数字载波信号进行校正以恢复得到校准的数字载波信号；基于所述校准的数字载波信号对解码得到的经过调制的视频数据进行解调，得到用于合成复合视频信号的视频数据；自所述用于合成复合视频信号的视频数据中提取被映射在视频数据中的数字码流。
在一个进一步的实施例中，将所述行扫描线视频数据行首和/或行尾位置处信号乘以本地数字载波信号，并通过低通滤波，从而得到所述相位偏差和/或频率偏差；其中，所述本地数字载波信号为等幅波信号。
与现有技术相比，本发明有效避免了系统Video ADC非同步处理的间断效果导致的闭环系统收敛困难，简化了频率补偿估计的实现。同时本发明大大提高了传输视频数据的分辨率，降低了长距离传输图像的失真率，提高了数据传输的一致性。
附图说明
图1所示为现有技术中的基于DVR的模拟摄像头拓扑结构示意图；
图2所示为现有技术中的基于NVR的网络摄像头的拓扑结构示意图；
图3是本发明数据发送装置的一种较佳实施例的原理方框图；
图4是本发明一个实施例的行扫描线生成单元输出信号波形示意图；
图5是本发明一个实施例的载波处理单元原理方框图；
图6是本发明数据接收装置的一种较佳实施例的原理方框图；
图7是本发明数据发送方法在一种较佳实施例的方法流程图；
图8是本发明一个实施例的得到处理后的数字载波信号的方法流程图；
图9是本发明数据接收方法在一种较佳实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
参考图3，作为一种较佳实施例，图3提供一种数据发送装置300，用于通过复合视频信号传输数字数据，其包括数字数据源310、映射单元320、数字载波源330、载波处理单元340、调制单元350、行扫描线生成单元360、复合视频信号编码单元370和复合视频传输接口380。
所述数字数据源310能够提供数字码流，所述数字码流可以包括有视频信号，也可以包括音频信号，还是可以包括其他类型的数字信号，比如控制信号、监控报警信号。在一个实施例中，本发明的数字数据发送装置可以支持任何数据类型的数字码流。
在一个优选的实施例中，所述数字数据源310可以包括视频采集单元和视频压缩单元。所述视频采集单元用于采集所拍摄画面的数字视频源数据。所述数字视频源可以是高清格式，所述高清格式是指720p以及以上的分辨率，比如720p，1080i、1080p等。所述视频压缩单元可以采用现有的各种压缩标准，比如H.263、MPEG2、H.265等视频压缩标准，对所述数字视频源数据进行压缩以获得数字视频压缩数据。此时，所述数字数据源310提供的数字码流就包括所述数字视频压缩数据。
在另一个优选的实施例中，所述数字数据源310还可以包括音频采集单元和音频压缩单元，所述音频采集单元采集数字音频源数据，所述音频压缩单元可以对采集的数字音频源数据进行编码以得到数字音频编码数据，此时所述数字数据源310提供的数字码流不仅可以包括数字视频压缩数据，还可以同时包括数字音频编码数据。作为一种公知技术，在一个信号中包含了亮度信号、色度信号与场同步、行同步信号、行场消隐信号等，称为复合视频信号，又称为CVBS，表示Color，Video，Blanking，Sync，或者composite videobaseband signal。为简明起见，本发明中将CVBS信号中除亮度信号、色度信号之外的场同步、行同步信号、行场消隐信号等其它信号统称为同步信号。复合视频信号把亮度、色度与同步信号复合在一个信号通道上传输，也就是在传输前需要把色度信号与亮度信号“合成”在一个信号里，在传输后再将色度信号与亮度信号“分离”开来，送到显示电路处理。
所述映射单元320用于将数字数据源310提供的数字码流映射到用于合成复合视频信号(CVBS)的亮度数据或色度数据中，所述亮度数据和色度数据可以被统称为视频数据。
优选的，所述映射单元320是将所述数字数据源310提供的数字码流中的每组数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据中，其中N为大于等于1的整数，映射后相邻N个像素点中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据是相同的，都是所述数字数据源310提供的数字码流中的同组数据。N的值越大，在数据接收端恢复出被映射的数据码流的可靠性就越高，可以根据需要来设置N的值，比如N为6、7、8、9等。
在一个具体实施例中，用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据为X位二进制数据，所述映射单元320是将数字数据源310提供的数字码流中的每组共Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点的每个像素点对应的亮度数据的X位二进制数据中的高Y位中，所述映射单元320还将预设的X-Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点的每个像素点对应的亮度数据的X位二进制数据中的低X-Y位中，其中X和Y为正整数且Y小于X。在一个例子中，X大于等于8，比如等于8或10，Y越大，数据接收端恢复出所述高Y位的可靠性就越高，可以根据需要来设置Y的值，Y通常大于等于2，比如3-5位。所述预设的X-Y位二进制数据可以都是0或1，也可以是其他预先设定好的X-Y位二进制数据。
这样，所述映射单元320就可以得到已经加载有数字码流的用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的X位亮度数据。同时，所述映射单元320还可以生成用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的色度数据，此时由于色度数据中并未加载数字码流，因此这些色度数据可以都为1或0，也可以是其他预先设定好的二进制序列。
当然，在另一个实施例中，也可以将数字数据源310提供的数字码流采用前文相同的方式映射到色度数据中，此时，所述映射单元320还可以生成用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据，此时由于亮度数据中并未加载数字码流，因此这些亮度数据可以都为1或0，也可以是其他预先设定好的二进制序列。
所述数字载波源330用于产生数字载波信号；较佳地，该数字载波信号为离散的正弦波信号sin(wt)。
进一步地，采用DTO(discrete time oscillator，离散时间振荡器)产生所述离散的正弦波信号sin(wt)。该DTO是用数字实现的频率振荡器，且该DTO通过查找表的方式实现sin(wt)值，从而得到所述离散正弦波信号。
所述载波处理单元340接收所述数字载波信号，并对该数字载波信号进行处理，得到处理后的数字载波信号，具体实现方式将通过下文及图5得以详述。
所述调制单元350用于接收来自所述数字载波源330的所述数字载波信号，如接收离散正弦波信号，并根据该数字载波信号调制来自该映射单元320的用于合成复合视频信号的视频数据，得到调制后的用于合成复合视频信号的视频数据。
所述行扫描线生成单元360根据调制后的用于合成复合视频信号的视频数据和所述处理后的数字载波信号生成行扫描线视频数据，其中所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的所述处理后的数字载波信号和位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据。所述行扫描线视频数据中的位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据包括调制后的用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据，该行扫描线视频数据参见图4，图4是本发明一个实施例的行扫描线生成单元输出信号波形示意图。该行扫描线生成单元输出的是行扫描线视频数据，在该行扫描线视频数据中，在其行首和行尾位置处包含有处理后的数字载波信号(如施加增益的部分离散正弦波信号)，在行首和行尾之间包含调制后的用于合成复合视频信号的视频数据。
在一个优选实施例中，在所述调制后的用于合成复合视频信号的视频数据中，每行视频数据的行首均包含所述处理后的数字载波信号，以形成所述行扫描线视频数据。
在另一个优选实施例中，在所述调制后的用于合成复合视频信号的视频数据中，仅特殊行视频数据的行首和行尾包含所述处理后的数字载波信号。较佳地，所述视频数据的起始行的行首以及行尾包含所述处理后的数字载波信号。更进一步地，所述起始行为1～10行。
需要说明的是，在所述用于合成复合视频信号的视频数据的固定位置(行首和/或行尾)中包含所述数字载波信号，目的是，在接收端，通过识别该数据载波信号，并根据该数据载波信号的频偏和/或能量损耗，实现对视频数据的频率和/或能量的补偿。
所述复合视频信号编码单元370接收来自行扫描线生成单元360的行扫描线视频数据，并根据预定的复合视频制式编码要求编码所述行扫描线视频数据得到模拟复合视频信号。所述预定的复合视频制式可以为NTSC(National Television StandardsCommittee)制式或PAL(Phase Alternating Line)制式。所述复合视频信号编码单元370可以是传统的复合视频信号编码技术，此处不再详述。
所述复合视频传输接口380可以采用与普通D1/960H模拟监控摄像头一样的TV-out接口。所述复合视频传输接口380可以连接同轴电缆，并通过同轴线缆传送所述模拟复合视频信号。当然，复合视频传输接口380还可以连接其他现有标准的线缆以传输所述模拟复合视频信号。
可以看出，本发明将数字数据源提供的数字码流映射到用于合成复合视频信号的视频数据中，并根据调制后的该用于合成复合视频信号的视频数据和处理后的数字载波信号生成行扫描线视频数据，再对该行扫描线视频数据进行编码从而形成了复合视频信号，这样可以利用原有的同轴线缆等传输线路来传输数字数据源提供的数字码流。此外，显然本发明将将数字码流“伪装”成亮度数据或色度数据映射到复合视频信号中，并未改变复合视频信号CVBS的传输特性，不论映射的数字码流是什么数据，对于同轴线缆而言，其传输的都是标准的CVBS信号，因此可以实现数字码流在现有的普通质量的同轴电缆上长距离的传输。这个技术特点对于视频监控领域具有非常重大的意义，可以高效率、低成本地在不改变传统模拟标清的传输途径和方法的前提下，利用原有普通质量的同轴电缆，如国际标准RG-59，中国标准为75-3等同轴线缆，就可轻松实现300米以上高清视频信号传输。
以X＝8，Y＝4，N＝9，复合视频信号在PAL制式(575个扫描行，每秒25帧)下以例进行介绍。X＝8意味着行扫描线的每个像素点的亮度数据为8bit二进制数据，Y＝4意味着将数字码流中的一组4bit数据映射到行扫描线的像素点的亮度数据的8bit二进制数据中的高4位中。N＝9意味着每9个像素点采用一组4bit数据映射。例如，每行扫描线有720像素点时，可以每9个像素点中的亮度数据的高4位中被映射入数字码流的4bit数据，这样每行扫描线的720个像素点将装载有80组4比特数字码流。
图5是本发明一个较佳实施例的载波处理单元原理方框图。该载波处理单元包括载波信号截取单元510、载波增益施加单元520。
所述载波信号截取单元510接收来自所述数字载波源330的数字载波信号，如接收离散正弦波信号sin(wt)，并截取该数字载波信号的一部分，再将该部分数字载波信号发送至载波增益施加单元520。
一个例子中，该载波信号截取单元510截取的数字载波信号范围由接收端性能决定。较佳地，该载波信号截取单元510对1～16个周期的数字载波信号进行截取；更进一步地，该载波信号截取单元510对4～16个周期的数字载波信号进行截取。
需要说明的是，由于数字载波信号与视频信号共用时间资源。因此，如果将全部数字载波信号添加到视频信号中，会干扰该视频信号。因此，本实施例通过采用截取该数字载波信号的方式，避免了所述被干扰问题的发生。
所述载波增益施加单元520接收来自所述载波信号截取单元510的部分数字载波信号，并对该部分数字载波信号施加以增益，从而得到所述处理后的数字载波信号。所述施加增益的目的是使接收端能够更容易识别出该数字载波信号。
较佳地，所述增益值由该数据发送装置300中的DAC(图3未示出)所允许的摆幅及速度等因素决定。更进一步地，该增益值为0.35～0.7V。
在一个优选实施例中，所述载波增益施加单元520还用于对所述部分数字载波信号或施加增益后的部分数字载波信号，施加以一定的相位偏移。例如，对该部分数字载波信号施加90度的相位偏移。
参考图6，作为一种较佳实施例，图6提供一种数据接收装置600，其可以接收来自数据发送装置300发出的复合视频信号，并从中获取得到在数据发送装置300中加载到所述复合视频信号中的数字码流。所述数据接收装置600包括复合视频传输接口610、复合视频信号解码单元620、载波恢复单元630、解调单元640和数据提取单元650。
所述复合视频传输接口610用于接收模拟复合视频信号。该接口610可以采用与普通模拟监控摄像头一样的TV-out接口。该TV-out接口可以与同轴线缆相连接，以接收通过同轴线缆传输的模拟复合视频信号。
所述复合视频信号解码单元620用于根据预定的复合视频制式要求将模拟复合视频信号进行解码处理以获得行扫描线视频数据，所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的数字载波信号和位于行首和行尾之间的经过调制的视频数据。所述预定的复合视频制式同样可以为NTSC(National Television Standards Committee)制式或PAL(PhaseAlternating Line)制式。在数据发送装置中采用的何种复合视频制式，那么在数据接收装置中也就需要采用何种复合视频制式。所述复合视频信号解码单元620可以是传统的复合视频信号解码技术，此处不再详述。
所述载波恢复单元630从所述行扫描线视频数据中得到位于行首和/或行尾的数字载波信号，并得到该数字载波信号相位偏差和/或频率偏差，基于载波相位偏差和/或载波频率偏差对本地数字载波信号进行校正以恢复得到校准的数字载波信号。
一个例子中，所述本地数字载波信号为离散正弦波信号sin(wt)。较佳地，在接收端采用DTO(discrete time oscillator，离散时间振荡器)产生所述离散正弦波信号。该DTO通过查找表的方式实现sin(wt)值，从而得到所述离散正弦波信号。
进一步地，所述载波恢复单元630将其接收到的所述行扫描线视频数据同步到该行扫描线视频数据行首和/或行尾位置，即识别出该行扫描线视频数据的行首和/或行尾位置，依据该位置锁定数字载波信号。一个例子中，通过位同步算法实现载波信号的同步。
更进一步地，该载波恢复单元630将所述行扫描线视频数据行首和/或行尾位置处的信号乘以本地数字载波信号，然后通过低通滤波，从而得到由传输过程所造成的频移和/或相移误差，也即得到所述频率偏差和/或相位偏差。
较佳地，所述本地数字载波信号为一种等幅波信号，如该本地数字载波信号为离散正弦波信号，且是由所述数据接收装置600中的DTO(图中未示出)产生，其中，DTO为离散时间振荡器。
较佳地，如果在发送端(即数据发送装置300端)，所述载波增益施加单元420除施加增益外，还施加了相位偏移，则该载波恢复单元630将该被施加的相移与其得到相移误差进行累加，并根据该累加值恢复所述校准的数字载波信号。
较佳地，所述载波恢复单元630分辨所述校准的数字载波信号的信号能量，以便依据该信号能量，实现对视频信号衰减的补偿。
所述解调单元640基于所述校准的数字载波信号对解码得到的经过调制的视频数据进行解调，得到用于合成复合视频信号的视频数据。
所述数据提取单元650用于自所述用于合成复合视频信号的视频数据中提取被映射在视频数据中的数字码流；其中，视频数据包括亮度数据和色度数据；所提取出的数字码流为视频信号、音频信号、控制信号、监控报警信号中的一种或多种。
这里以从解码得到的行扫描线中的像素点对应的亮度数据中提取被映射在亮度数据中的数字码流为例进行介绍。从色度数据中提取被映射在色度数据中的数字码流原理与从亮度数据中提取被映射在亮度数据中的数字码流原理相同，此文不再重复描述了。优选的，所述数据提取单元650是自行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据中提取所述数字码流的一组数据。
在一个具体实施例中，所述行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据为X位二进制数据，所述数据提取单元650是自所述行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据的X位二进制数据中的高Y位中提取所述数字码流的一组共Y位数据。对于亮度数据的低X-Y位，如在数据发送端是采用预设的X-Y位二进制数据映射的，则所述数据提取单元650可以对其进行丢弃处理。另外，由于色度数据未加载有数字码流的数据，因此在数据接收装置600中也可以被直接丢弃。
进一步地，所述解调单元得到的用于合成复合视频信号的视频数据为用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据和色度数据，数据提取单元是自行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据中提取被映射在亮度数据或色度数据中的数字码流；所述数据提取单元是自行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据中提取数字码流的一组数据，其中N为大于等于1的整数。
进一步地，所述行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据为X位二进制数据；所述数据提取单元是自所述行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的高Y位中提取数字码流的一组共Y位数据,；其中X和Y为正整数且Y小于X，所述N大于等于4，X大于等于8，Y大于等于2。
在一个实施例中，所述数据接收装置600还包括视频解压缩单元，其根据预定解压缩标准，比如H.264、MPEG2、H.265等，对数据提取单元650提取得到的所述数字码流进行解压缩，以获得解压缩后的数字视频信号。所述数字视频信号可以是高清格式的信号，这样在数据接收装置600中就可以实现高清数字视频信号的复原。
可以看出，在数据接收装置600中可以有效的将映射到所述复合视频信号中的数字码流进行复原，进而实现了数字码流基于复合视频信号的传输。
在本发明中的数据发送装置300和数据接收装置600是相对的两个设备，一个可以被称为数据发送端，另一个可以被称为数据接收端，他们可以统称为一个数据传输系统，以共同的实现数字码流基于复合视频信号的传输。
本发明中的数据传输方案还可以被实现为一种方法。
图7是本发明数据发送方法在一种较佳实施例的方法流程图。如图8所示的，所述数据发送方法包括如下步骤。
步骤710，提供数字数据源，该数字数据源可以提供数字码流。所述数字数据源提供的数字码流为视频信号、音频信号、控制信号、监控报警信号中的一种或多种。
优选的，所述提供数字数据源包括：采集所拍摄画面的数字视频源数据；将所述数字视频源数据根据比如H.263、MPEG2、H.265等视频压缩标准进行压缩而获得数字视频压缩数据，所述数字视频压缩数据即可作为数字数据源提供的数字码流。更为优选的，所述数字视频源可以是高清格式，所述高清格式是指720p以及以上的分辨率，比如720p，1080i、1080p等，这样数据发送方法就可以支持高清数字视频数据的采集以及传输。
步骤720，将数字数据源提供的数字码流映射到用于合成复合视频信号的视频数据中，其中所述视频数据包括亮度数据和色度数据。
下文以将所述数字数据源提供的数字码流中的每组数据映射到用于合成复合视频信号的亮度数据中为例进行介绍，所属领域内的普通技术人员能够知道的是，将所述数字数据源提供的数字码流中的每组数据映射到用于合成复合视频信号的色度数据的原理与将所述数字数据源提供的数字码流中的每组数据映射到用于合成复合视频信号的亮度数据的原理相同，这里不再重复了。
具体的，在步骤720中，是将所述数字数据源提供的数字码流中的每组数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据中，其中N为大于等于1的整数。
用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据为X位二进制数据。在更为具体的实施例中，在步骤720中，是将数字数据源提供的数字码流中的每组共Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点的每个像素点对应的亮度数据的X位二进制数据中的高Y位中，将预设的X-Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据的X位二进制数据中的低X-Y位中。
步骤730，产生数字载波信号；较佳地，该数字载波信号为离散的正弦波信号sin(wt)。进一步地，采用DTO(discrete time oscillator，离散时间振荡器)产生所述离散的正弦波信号sin(wt)。该DTO是用数字实现的频率振荡器，且该DTO通过查找表的方式实现sin(wt)值，从而得到所述离散正弦波信号。
步骤740，并对该数字载波信号进行处理，得到处理后的数字载波信号，具体方式将通过下文及图8得以详述。
步骤750，根据所述数字载波信号，调制所述用于合成复合视频信号的视频数据，得到调制后的用于合成复合视频信号的视频数据。
步骤760，根据调制后的用于合成复合视频信号的视频数据和所述处理后的数字载波信号生成行扫描线视频数据，其中所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的所述处理后的数字载波信号和位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据。
在一个优选实施例中，在所述调制后的用于合成复合视频信号的视频数据中，每行视频数据的行首均包含所述处理后的数字载波信号，以形成所述行扫描线视频数据。
在另一个优选实施例中，在所述调制后的用于合成复合视频信号的视频数据中，特殊行视频数据的行首和行尾包含所述数字载波信号。较佳地，视频数据的起始行的行首以及行尾包含所述数字载波信号。更进一步地，所述起始行为1～10行。
需要说明的是，在所述用于合成复合视频信号的视频数据的固定位置(行首和/或行尾)中包含所述数字载波信号，目的是，在接收端，通过识别该数据载波信号，并根据该数据载波信号的频偏和/或能量损耗，实现对视频数据的频率和/或能量的补偿。
步骤770，根据预定的复合视频制式将同步信号和行扫描线视频数据复合形成模拟复合视频信号。所述预定的复合视频制式可以为NTSC制式、PAL制式或其他制式。
步骤780，将所述模拟复合视频信号通过同轴电缆传输。
在此实施例中，X、Y、N的取值可以参考上文中数据发送装置300中的取值，其余的一些细节，也可以参考上文中数据发送装置300中的相关描述。
图8是本发明一个实施例的添加随路载波方法流程图，该图8是对图7中步骤740的进一步阐述。
步骤810，接收所述数字载波信号，如接收离散正弦波信号，并对该数字载波信号进行截取，得到部分数字载波信号。
一个例子中，所述截取数字载波信号的范围由该接收端性能决定。进一步地，所截取的是1～16个周期的数字载波信号。更进一步地，所截取的是4～16个周期的数字载波信号。
需要说明的是，由于数字载波信号与视频信号共用时间资源。因此，如果将全部数字载波信号添加到视频信号中，会干扰该视频信号。因此，本实施例通过采用截取数字载波信号方式，避免了所述被干扰问题的发生。
步骤820，对所述部分数字载波信号施加以增益，从而得到所述处理后的数字载波信号，目的是使接收端能够更容易识别出该数字载波信号。
较佳地，所述增益值由发送端中的DAC(数模转换器)所允许的摆幅及速度等因素决定。更进一步地，该增益取值范围为0.35～0.7V。
在一个优选实施例中，所述步骤810还包括，对所述部分数字载波信号施加以一定的相位偏移，例如，对该部分数字载波信号施加90度的相位偏移。
图9是本发明数据接收方法在一种较佳实施例的方法流程图。所述数据接收方法，其可以接收根据数据发送方法发出的复合视频信号，并从中获取得到在数据发送方法中加载到所述复合视频信号中的数字码流，其包括如下步骤。
步骤901，通过同轴线缆接收模拟复合视频信号。
步骤902，根据预定的复合视频制式要求将模拟复合视频信号进行解码处理以获得行扫描线视频数据，所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的数字载波信号和位于行首和行尾之间的经过调制的视频数据；所述预定的复合视频制式同样可以为NTSC制式或PAL制式等传统的复合视频信号解码技术，此处不再详述。
步骤903，从所述行扫描线视频数据中得到位于行首和/或行尾的数字载波信号，并得到该数字载波信号相位偏差和/或频率偏差，基于该相位偏差和/或载波频率偏差对本地数字载波信号进行校正以恢复得到校准的数字载波信号。
进一步地，将所述行扫描线视频数据同步到载波位置，也就是说，识别出数字载波信号在行扫描线视频数据中的位置。一个例子中，通过位同步算法实现信号的同步。
更进一步地，依据所述数字载波信号所处位置，将此位置处的信号乘以本地数字载波信号，然后通过低通滤波，从而得到由传输过程所造成的频移和/或相移误差，也即得到所述频率偏差和/或相位偏差；其中，该本地数字载波信号是等幅波。
较佳地，所述等幅波信号又为本地数字载波信号，由离散时间振荡器(DTO)产生。
较佳地，如果在发送端施加了相位偏移，则还需要将该施加的相位偏移与所述相移误差进行累加，并根据该累加值恢复所述校准的数字载波信号。
较佳地，通过计算得到所述校准的数字载波信号的信号能量，以便后续实现对视频信号衰减的补偿。
步骤904，基于所述校准的数字载波信号对解码得到的经过调制的视频数据进行解调，得到用于合成复合视频信号的视频数据。
步骤905，自所述用于合成复合视频信号的视频数据中提取被映射在视频数据中的数字码流。其中，所述视频数据包括亮度数据和色度数据；所提取出的数字码流中为视频信号、音频信号、控制信号、监控报警信号中的一种或多种。
具体的，在步骤905中，是自解码得到的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据中提取所述数字码流的一组数据。
如果在数据发送端，所述数字码流被映射到亮度数据中，则从亮度数据中提取所述数字码流，如果在数据接收端，所述数字码流被映射到色度数据中，则从色度数据中提取所述数字码流。下文中以所述数字码流被映射到亮度数据中为例进行介绍。
在步骤905中，解码获得的行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据为X位二进制数据。更为具体的，自解码得到的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据的X位二进制数据中的高Y位中提取数字码流的一组共Y位数据。此外，可以直接将解码得到的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据的X位二进制数据中的低X-Y位丢弃，同时也可以将解码得到行扫描线中的像素点对应的色度数据丢弃。
在一个优选的实施例中，所述数据接收方法还包括：根据预定解压缩标准，比如H.264、MPEG2、H.265等，对提取得到的数字码流进行解压缩，以获得解压缩后的数字视频信号。所述数字视频信号可以是高清格式的信号，这样在数据接收方法中就可以实现高清数字视频信号的复原。
在本发明中的数据发送方法和数据接收方法是相对应的，所述数据发送方法发出的复合视频信号可以由所述数据接收方法来接收并解码，它们可以统称为一个数据传输方法，以共同的实现数字码流基于复合视频信号的传输。
在此实施例中，X、Y、N的取值可以参考上文中数据接收装置中的取值，其余的一些细节，也可以参考上文中数据接收装置中的相关描述。
在一个应用场景中，所述数据发送装置就是视频监控系统的高清视频摄像头，所述数据接收装置就是视频监控系统中的视频接收设备，高清视频摄像头和视频接收设备均通过TV-out接口与普通的同轴电缆连接，连接方式为即插即用式，可支持传统的模拟视频监控所采用的NTSC/PAL/960H制式的模拟信号传输。因此本应用场景中，同轴电缆可以利用用户低分辨率的视频监控体系中已经铺设好的线缆，而无需重新铺设。换句话说，本发明可以利用现有已经铺设好的同轴线缆实现高清数字视频数据的传输，从而实现了与现有系统架构的兼容。
显然，本发明中提出的这个数据传输系统可以像以前一样传输NTSC/PAL/960H制式下的标准分辨率的模拟视频。此外，同时还可以传输类似于720p和1080p的高清视频。在一个实施例中，所述高清视频摄像头的视频采集单元在采集所拍摄画面的高清视频源数据后，其视频压缩单元将所述高清视频源数据根据压缩标准，比如H.264标准，进行压缩而获得数字高清视频压缩数据。其映射单元将所述数字高清视频压缩数据映射到用于合成复合视频信号的视频数据中。其数字载波源产生数字载波信号。其载波处理单元，对所述数字载波信号进行处理，得到处理后的数字载波信号。其调制单元根据来自所述数字载波源的数字载波信号调制来自映射单元的用于合成复合视频信号的视频数据，得到调制后的用于合成复合视频信号的视频数据。其行扫描线生成单元根据调制后的用于合成复合视频信号的视频数据和所述处理好的数字载波信号生成行扫描线视频数据，其中所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的所述处理后的数字载波信号和位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据。其复合视频信号编码单元接收来自映射单元的映射后的视频数据，并根据预定的复合视频制式，如PAL制式要求产生模拟复合视频信号，并通过TV-out接口输出。
尽管采用NTSC/PAL制式传输模拟复合视频信号，但其中被嵌入的数字高清视频压缩数据能够被复原：将模拟视频数据看作被调制的数字符号的模拟波形(analogwaveforms of modulated digital symbols)，如在一定比特数Y中的脉冲振幅调制。例如PAL制式，它以每秒25帧的帧频发送575行有效行扫描线。每条行扫描线是一个模拟波形，它能被视为一个连续变化的脉冲幅度调制(PAM)波形。通过这个模拟波形，一系列的数字信号(PCM，脉冲编码调制)能被复原。作为另一种具体实施方式，正交振幅调制(QAMmodulation)，如QAM16,QAM 64,QAM128,QAM256等也可以用于本发明中。
为复原数字高清视频压缩数据，本发明的视频接收设备通过TV-out接口接收到同轴电缆上传输来的模拟复合视频信号后，先根据预定的复合视频制式要求，将模拟复合视频信号进行解码处理以获得行扫描线视频数据，所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的数字载波信号和位于行首和行尾之间的经过调制的视频数据；载波恢复单元从所述行扫描线视频数据中得到位于行首和/或行尾的数字载波信号，并得到该数字载波信号相位偏差和/或频率偏差，基于载波相位偏差和/或载波频率偏差对本地数字载波信号进行校正以恢复得到校准的数字载波信号。解调单元基于所述校准的数字载波信号对解码得到的经过调制的视频数据进行解调，得到用于合成复合视频信号的视频数据。数据提取单元自所述用于合成复合视频信号的视频数据中提取数字高清视频压缩数据；作为一种较优方案，数据提取单元是从视频数据中的亮度数据内提取数字高清视频压缩数据。之后再对数字高清视频压缩数据根据预定的解压缩标准进行解压缩，从而获得解压缩后的高清数字视频信号。由此实现了数字视频信号通过传统复合视频传输通道传输的目的。
为从模拟波形中准确的复原PCM数字信号，在一个实施例中，可以采用降低符率(symbol rate)的方法。将符率成倍降低，可有助于提高样点恢复的准确性。降低符率的方法是，对于一个预定的复合视频制式下的每行扫描线的像素，在视频信号采集端，映射单元将数字高清视频压缩数据中的一组Ybit数据映射到每相邻N个像素点的每个像素点所对应的亮度数据中，在视频信号接收端，数据提取单元对亮度数据每N个像素点采样一次，N通常可被每行扫描线的像素总数整除。作为一种较优方案，N可大于等于4，比如为9，此时在一个行扫描线有720像素时，可以每9个像素将被压缩的数据映射到亮度数据中，因此可以复原行扫描线的大约80个样点。
进一步的，为了更好的满足NTSC/PAL制式的带宽要求，对于8bit的亮度数据，在视频信号采集端，映射单元可以将数字高清视频压缩数据映射到亮度数据的高3bit或高4bit或高5bit，当然亦可映射到最多8bit。相应地在视频信号接收端，数据提取单元对采样获得的样点提取其高3bit或高4bit或高5bit的数据作为数字高清视频压缩数据。在PAL制式下，如取高4bit，每9个像素点采样一次，在每行扫描线720像素时，传输数据率为575*25*4*720/9＝4.6Mbit/s，在每行扫描线960像素时，传输数据率为575*25*4*960/9＝6.1Mbit/s。可见视频监控系统中NTSC/PAL制式下的带宽限制可以完全支持本发明的高清数字视频数据的传输。
本发明的高清摄像装置和视频信号接收设备的结构与现有技术中网络视频监控摄像头和DVR、NVR的结构非常近似，因此，本领域内的普通技术人员基于本发明所公开的内容，可以开发新的装置和设备，或者在现有装置和设备的基础上增加新的软件或硬件功能模块实现本发明。这种改进应当都在本发明的保护范围之内。
例如，直接采用现有的网络摄像头和DVR盒。只需要在网络摄像头端增加一个用于将网络摄像头压缩后的高清数字压缩视频数据映射到复合视频中的软件或硬件模块。同样，在DVR盒中相应增加一个这样的模块，用于从“看起来像未压缩”的视频数据中提取被压缩的高清数字压缩视频数据，并存储和解压缩。这个系统能同时兼容标准分辨率的模拟摄像头和高分辨率的摄像头，且成本很低。
再例如，采用一个NVR代替前述的DVR。增加一个复合视频解码器至NVR中，该复合视频解码器为一个将NTSC/PAL数据流转换成数字信号的芯片。这样，NVR就能被充当传统的DVR来使用了。因为NVR不需要执行任何压缩操作，而NVR的芯片通常比DVR更廉价。
可见，本发明可直接利用标准复合视频解码芯片。换句话说，本发明使得标准分辨率的DVR盒也可以直接用于高分辨率。
综上所述，本发明所提供的视频数据传输的装置、设备及方法的优点如下：
本发明可满足下列所列举所有的需求；
1、支持高分辨率摄像头(例如720P、1080P或更高)。
2、基于现有普通质量的同轴电缆，如国际标准为RG-59，中国标准为75-3的同轴电缆，长距离传输，例如超过300米或更远，并且中间不需要增加中继器。
3、容易安装—不需要网络管理和网管员。
4、向后兼容CCTV摄像头。
5、成本合理。
并且本发明实施成本非常低，具有向下兼容的能力，可以直接应用在许多现有的NTSC/PAL系统中；
对于视频监控中每个摄像头只需要一路信道传输它自己的视频流的应用环境而言，本发明具有足够的带宽，可以实现4～6Mbps，至少1080p的视频传输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种数据发送装置，其包括：
映射单元，用于将数字数据源提供的数字码流映射到用于合成复合视频信号的视频数据中的亮度数据或色度数据中；且该映射单元是将所述数字数据源提供的数字码流中的每组共Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点的每个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的高Y位中，其中N为大于等于1的整数；所述映射单元还将预设的X-Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的低X-Y位中，其中X和Y为正整数且Y小于X；
数字载波源，用于产生数字载波信号；
载波处理单元，对所述数字载波信号进行处理，得到处理后的数字载波信号；
调制单元，根据来自所述数字载波源的数字载波信号调制来自映射单元的用于合成复合视频信号的视频数据，得到调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；
行扫描线生成单元，根据调制后的用于合成复合视频信号的视频数据和所述处理后的数字载波信号生成行扫描线视频数据，其中所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的所述处理后的数字载波信号和位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；所述行扫描线视频数据中的位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据包括调制后的用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据；所述用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据为X位二进制数据；
复合视频信号编码单元，按照预定的复合视频制式要求编码所述行扫描线视频数据得到模拟复合视频信号。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于：所述载波处理单元包括载波截取单元、载波增益施加单元；且所述数字载波源用于产生离散的正弦波信号；
该载波截取单元用于对所述离散正弦波信号进行截取，得到部分数字载波信号；
该载波增益施加单元用于对所述部分数字载波信号施加以增益，从而得到所述处理后的数字载波信号。
3.如权利要求2所述装置，其特征在于：所述施加增益的值由该发送端中的数模转换器所允许的摆幅和/或速度决定；所述截取单元截取的数字载波信号范围由接收端性能决定。
4.如权利要求2所述装置，其特征在于：所述截取单元是对1～16个周期的数字载波信号进行截取；所述施加增益的值为0.35～0.7伏。
5.如权利要求2所述装置，其特征在于：所述载波增益施加单元还用于对所述部分数字载波信号或施加增益后的部分数字载波信号，施加以相移。
6.如权利要求1所述装置，其特征在于：所述行扫描线视频数据中仅起始行的行首和/或行尾包含所述处理后的数字载波信号；所述起始行为1～10行。
7.一种数据接收装置，其包括：
复合视频传输接口，用于接收模拟复合视频信号；
复合视频信号解码单元，用于根据预定的复合视频制式要求，将模拟复合视频信号进行解码处理以获得行扫描线视频数据，所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的数字载波信号和位于行首和行尾之间的经过调制的视频数据；
载波恢复单元，从所述行扫描线视频数据中得到位于行首和/或行尾的数字载波信号，并得到该数字载波信号相位偏差和/或频率偏差，基于载波相位偏差和/或载波频率偏差对本地数字载波信号进行校正以恢复得到校准的数字载波信号；
解调单元，基于所述校准的数字载波信号对解码得到的经过调制的视频数据进行解调，得到用于合成复合视频信号的视频数据为用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据和色度数据；
数据提取单元，用于自所述用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据中提取被映射在亮度数据或色度数据中的数字码流；所述行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据为X位二进制数据；所述数据提取单元是自行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的高Y位中提取数字码流的一组共Y位数据，其中X和Y为正整数且Y小于X，N为大于等于1的整数。
8.如权利要求7所述装置，其特征在于：所述载波恢复单元将其接收到的所述行扫描线视频数据同步到该行扫描线视频数据行首和/或行尾位置，依据该位置锁定所述数字载波信号。
9.如权利要求8所述装置，其特征在于：将所述行扫描线视频数据行首和/或行尾位置处信号乘以所述本地数字载波信号，并通过低通滤波，从而得到所述相位偏差和/或频率偏差；其中，所述本地数字载波信号为等幅波信号。
10.如权利要求7所述装置，其特征在于：所述校正包括频率校正和/或相位校正，且该相位校正是将与该数据接收装置相对应发射端对数字载波信号施加以相移的该相移值与所述相位偏差进行累加，并根据该累加值对所述本地数字载波信号的相位进行校正。
11.一种数据发送方法，其包括：
将数字数据源提供的数字码流映射到用于合成复合视频信号的视频数据中的亮度数据或色度数据中；
将数字数据源提供的数字码流中的每组共Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点的每个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的高Y位中，其中N为大于等于1的整数；
将预设的X-Y位二进制数据映射到用于合成复合视频信号的行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的低X-Y位中，其中X和Y为正整数且Y小于X；
产生数字载波信号；
处理所述数字载波信号，得到处理后的数字载波信号；
根据所述数字载波信号调制所述用于合成复合视频信号的视频数据，得到调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；
根据调制后的用于合成复合视频信号的视频数据和所述处理后的数字载波信号生成行扫描线视频数据，其中所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的所述处理后的数字载波信号和位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据；所述行扫描线视频数据中的位于行首和行尾之间的调制后的用于合成复合视频信号的视频数据包括调制后的用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据；所述用于合成复合视频信号的行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据为X位二进制数据；
按照预定的复合视频制式要求编码所述行扫描线视频数据得到模拟复合视频信号。
12.如权利要求11所述方法，其特征在于：所述处理所述数字载波信号包括：
对该数字载波信号进行截取，得到部分数字载波信号；
对所述部分数字载波信号施加以增益，从而得到所述处理后的数字载波信号。
13.如权利要求12所述方法，其特征在于：所述对该数字载波信号进行截取是对1～16个周期的该数字载波信号进行截取；所述施加增益的值为0.35～0.7伏。
14.一种数据接收方法，其包括：
接收模拟复合视频信号；
根据预定的复合视频制式要求，将模拟复合视频信号进行解码处理以获得行扫描线视频数据，所述行扫描线视频数据包括位于行首和/或行尾的数字载波信号和位于行首和行尾之间的经过调制的视频数据；
从所述行扫描线视频数据中得到位于行首和/或行尾的数字载波信号，并得到该数字载波信号相位偏差和/或频率偏差，基于载波相位偏差和/或载波频率偏差对本地数字载波信号进行校正以恢复得到校准的数字载波信号；
基于所述校准的数字载波信号对解码得到的经过调制的视频数据进行解调，得到用于合成复合视频信号的视频数据为用于合成复合视频信号的行扫描线中的像素点对应的亮度数据和色度数据；
自所述用于合成复合视频信号的视频数据中的行扫描线中的像素点对应的亮度数据或色度数据提取被映射在视频数据中的亮度数据或色度数据的数字码流；
所述行扫描线中的每个像素点对应的亮度数据或色度数据为X位二进制数据；所述数据提取单元是自行扫描线中的每相邻N个像素点对应的亮度数据或色度数据的X位二进制数据中的高Y位中提取数字码流的一组共Y位数据，其中X和Y为正整数且Y小于X，N为大于等于1的整数。
15.如权利要求14所述方法，其特征在于：将所述行扫描线视频数据行首和/或行尾位置处信号乘以本地数字载波信号，并通过低通滤波，从而得到所述相位偏差和/或频率偏差；其中，所述本地数字载波信号为等幅波信号。
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