專利名稱：自動錄像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字錄像技術(shù)，同時涉及數(shù)字視頻壓縮技術(shù)。
背景技術(shù)：
電視節(jié)目往往穿插了很多廣告，經(jīng)常打斷正常節(jié)目的收看，而當(dāng)前的視頻錄像機(jī)往往是只能機(jī)械的按事先設(shè)置的開始時間與結(jié)束時間自動錄像，在錄制節(jié)目時有很大的局限性1、節(jié)目播出時間波動較大、將浪費大量的存儲空間用在記錄無用節(jié)目上，或者錄制有用節(jié)目不完整。
2、廣告插播太多，回放時會反復(fù)被無用的廣告片斷等打斷，用戶觀看不便，而且破壞了正常節(jié)目的連續(xù)性，又浪費存儲空間。
目前數(shù)字錄像，是通過CPU控制編碼/解碼模塊，把節(jié)目流壓縮后存儲到存儲器中。
編碼/解碼模塊常用的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)(如MPEG)，通常對大部分的幀采用時間預(yù)測編碼，即通常所說的P幀(“P”指預(yù)測，只有前向時間預(yù)測)，B幀(“B”指雙向預(yù)測)。壓縮處理中的一部分只利用了單幅圖像(幀內(nèi))的空間冗余，這種沒有使用任何幀間編碼的幀稱為I幀(“I”指幀內(nèi)編碼)。
I幀由幀內(nèi)壓縮形成，表示真正的圖片，不參照過去或?qū)淼钠渌鼒D像幀，壓縮編碼采用類似JPEG壓縮算法，如果圖像是用RGB空間表示的，則說首先轉(zhuǎn)換成YCrCb空間表示的圖像。每個圖像平面分成8×8的圖塊，每個圖塊進(jìn)行離散余弦變換(Discrete CosineTransform離散余弦變換)。離散余弦變換后經(jīng)過量化的交流分量系數(shù)按照Zig-zag的形狀排序，然后再使用無損壓縮技術(shù)進(jìn)行編碼。離散余弦變換后經(jīng)量化的直流分量系數(shù)用DPCM(differential pulse code modulation差分脈沖編碼)，交流分量系數(shù)用RLE(行程長度編碼)，然后再用霍夫曼(Huffman)編碼或者用算術(shù)編碼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能過濾無用信號并自動啟動錄像的方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種自動錄像方法，包括以下步驟1、節(jié)目流通過編碼/解碼模塊后向CPU輸入；2、CPU提取節(jié)目流特征值；3、CPU將提取的節(jié)目流特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的分類特征值比較；
4、CPU判斷節(jié)目流特征值與分類特征值的比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行相應(yīng)的錄像動作。
所述分類特征值包括有用節(jié)目特征值、無用節(jié)目特征值；所述步驟4中，如節(jié)目流特征值與有用節(jié)目特征值的比較結(jié)果為相同，CPU控制開始錄像；如節(jié)目流特征值與無用節(jié)目特征值的比較結(jié)果為相同，CPU控制停止錄像。
進(jìn)一步的，所述分類特征值的產(chǎn)生用戶指定當(dāng)前播放的節(jié)目為有用節(jié)目或無用節(jié)目，CPU將提取當(dāng)前節(jié)目流特征值，并將該節(jié)目流特征值對應(yīng)指定為有用節(jié)目特征值或無用節(jié)目特征值，并保存到數(shù)據(jù)庫。
具體的，CPU以提取解碼過程中的I幀特征值序列來作為節(jié)目流特征值。
具體的，所述I幀特征值序列，為I幀在幀內(nèi)編解碼時經(jīng)離散余弦變換后的直流分量系數(shù)的序列。
本發(fā)明的有益效果是，可以自動識別視頻信號內(nèi)容并過濾掉無用信息，或自動啟動錄像，保持錄制節(jié)目的連續(xù)性和提高存儲空間利用效率，可廣泛應(yīng)用于各類錄像裝置設(shè)計中。加強(qiáng)產(chǎn)品人性化，特別適合于電視節(jié)目的錄制。


圖1為分類特征值的產(chǎn)生流程圖；圖2為自動錄像的流程圖。
具體實施例方式
經(jīng)常收看的連續(xù)劇和系列綜藝節(jié)目(有用節(jié)目)在開始的時候都會有比較固定的視頻片斷，保存該視頻片斷的節(jié)目流特征值為有用節(jié)目特征值。當(dāng)播放至該視頻片斷時，CPU提取該視頻片斷的節(jié)目流特征值與事先保存在數(shù)據(jù)庫中的有用節(jié)目特征值比較，確定為有用節(jié)目，則CPU控制開始錄像。這種方式可以克服節(jié)目播出時間波動較大時，設(shè)定錄像開始時間不準(zhǔn)確而導(dǎo)致錄下大量無用節(jié)目，或者錄制有用節(jié)目不完整的問題。
有用節(jié)目與廣告(無用節(jié)目)的交替時也會出現(xiàn)比較固定的視頻片斷，事先取得無用節(jié)目的節(jié)目流特征值作為無用節(jié)目特征值并存儲，在錄像過程中，CPU提取當(dāng)前節(jié)目流特征值與無用節(jié)目特征值比較，確定當(dāng)前播放的為無用節(jié)目，則CPU控制停止錄像，直到出現(xiàn)有節(jié)目流特征值同有用節(jié)目特征值相同時，CPU再控制開始錄像。設(shè)置無用節(jié)目特征值的目的在于進(jìn)一步提高存儲空間利用效率，在錄像過程中，CPU可實時識別無用節(jié)目的出現(xiàn)，從而停止錄像，直到有用節(jié)目出現(xiàn)后再次開始錄像。
本發(fā)明將錄像裝置收到的節(jié)目流，采用相應(yīng)的算法得到節(jié)目流特征值，通過與事先保存下來的有用/無用節(jié)目的特征值比較，來決定節(jié)目錄像記錄的開始和結(jié)束。這樣，對于經(jīng)常收看的連續(xù)劇和系列綜藝節(jié)目等，只要在第一次使用時指定相應(yīng)的特征片斷，就可以自動錄制相應(yīng)的節(jié)目內(nèi)容，并過濾掉無用節(jié)目信息。通過定時自動開機(jī)等技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)通過內(nèi)容識別而現(xiàn)實全自動錄像功能的方法。
實施例為了利用原有編碼/解碼模塊的計算，以免增加額外的計算量，直接采用MPEG編碼/解碼過程中的部分I幀在幀內(nèi)編解碼時經(jīng)離散余弦變換后的直流分量系數(shù)來作為節(jié)目流特征值的采樣源。
幀內(nèi)壓縮時基本上都是采用分塊(如8×8)后進(jìn)行離散余弦變換和量化，直接把離散余弦變換和量化后的每一個8×8矩陣的第一個數(shù)據(jù)(代表直流分量)作為I幀的特征值序列，忽略其它的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)；即，通過濾除高頻分量，去除細(xì)小的干擾引起的誤差，得到一個比較一致的特征畫面，通過對剩下來的低頻分量信號采用壓縮技術(shù)得到一個較短的采樣值串。I幀的特征值序列對應(yīng)該I幀的采樣值串。
我們通常保存多個連續(xù)I幀的特征值序列，當(dāng)然保存越多，比較越準(zhǔn)確，但是運(yùn)算量和存儲空間就越大。本實施例的特征值由4個連續(xù)I幀的特征值序列構(gòu)成，基本可以滿足要求。特征值序列的提取，是節(jié)目流編解碼過程中必須要用到的數(shù)據(jù)，不會增加額外的運(yùn)算。
如圖1所示，本實施例的分類特征值包括有用節(jié)目特征值、無用節(jié)目特征值，其分類特征值的產(chǎn)生由用戶設(shè)定。
用戶在回放節(jié)目時，編碼/解碼模塊對保存在存儲器中的節(jié)目流進(jìn)行解壓，CPU在解壓過程中不斷提取I幀特征值序列。用戶可以在重復(fù)出現(xiàn)的片斷處，通過遙控器或其它方式指定當(dāng)前節(jié)目的類型為有用節(jié)目或無用節(jié)目，然后CPU根據(jù)用戶的選擇，將當(dāng)前的節(jié)目流特征值保存到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，即有用節(jié)目數(shù)據(jù)庫或無用節(jié)目數(shù)據(jù)庫。
保存了分類特征值后，就可以實現(xiàn)自動識別內(nèi)容的錄像方法，如圖2所示節(jié)目在播放的同時，CPU通過編碼/解碼模塊不斷提取當(dāng)前的節(jié)目流特征值與數(shù)據(jù)庫中的分類特征值進(jìn)行比較。具體過程為a、CPU先判斷當(dāng)前是否處于錄像狀態(tài)，如是，則將當(dāng)前的節(jié)目流特征值與無用節(jié)目特征值比較，進(jìn)入步驟b；如否，則將將當(dāng)前的節(jié)目流特征值與有用節(jié)目特征值比較，進(jìn)入步驟c；b、是否相同，如相同，CPU控制停止錄像，如不同則繼續(xù)錄像；c、是否相同，如相同，CPU控制開始錄像，如不同則仍保持錄像停止。
以上的判斷和比較都只用到簡單的相等判斷，相當(dāng)于是速度最快的運(yùn)算，而沒有使用復(fù)雜的高階運(yùn)算(乘、除、冪等)，對硬件的運(yùn)算速度要求不高。
在節(jié)目流解壓時，在恢復(fù)一個I幀的過程中，逐步將提取到的特征值，和數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)節(jié)目的起始幀的特征值依次比較，如果遇到不匹配的項就停止比較過程，直到下一個I幀解壓時再重復(fù)同樣比較過程。
以用戶提取節(jié)目A，并指定節(jié)目A為有用節(jié)目，節(jié)目B在播放時，CPU判斷節(jié)目B是否為有用節(jié)目的過程為例來說明節(jié)目流特征值比較的具體過程。
節(jié)目A播放開始時，選擇采集樣本，CPU開始節(jié)目流特征值收集和保存過程1、在接收到一個I幀前略去所有其它數(shù)據(jù)(B幀、P幀)；2、在解壓縮的過程中依次保存該幀的特征值序列，并保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，即有用節(jié)目數(shù)據(jù)庫，特征值序列為A1-1，A1-2，A1-3……3、重復(fù)步驟1與步驟2，直到采集到連續(xù)4個I幀的特征值序列，這4個I幀的采樣值串構(gòu)成了該節(jié)目的節(jié)目流特征值，即有用節(jié)目特征值。
完成后可以使用用戶指定的名稱來關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的特征值序列，以便用戶利用該數(shù)據(jù)來篩選節(jié)目。
節(jié)目A的開始片斷在數(shù)據(jù)庫中表示為A1-1，A1-2，A1-3……A2-1，A2-2，A2-3……A3-1，A3-2，A3-3……A4-1，A4-2，A4-3……用戶可通過數(shù)據(jù)庫索引功能方便的存取節(jié)目A的每一幀的每一個特征值。
節(jié)目B播放過程中，CPU持續(xù)比較特征值過程1、在接收到一個I幀前略去所有其他數(shù)據(jù)(B幀、P幀)；2、在解壓縮的過程中依次提取該幀的特征值序列，與有用節(jié)目數(shù)據(jù)庫中保存的第一個I幀的特征值序列依次比較，如出現(xiàn)不同就退回步驟1；相同則進(jìn)入步驟3；3、繼續(xù)比較，如果當(dāng)前節(jié)目流連續(xù)4個I幀的特征值序列都依次與有用節(jié)目數(shù)據(jù)庫中4個特征值序列都相同，則判斷為當(dāng)前節(jié)目流特征值與有用節(jié)目特征值相同，即為發(fā)現(xiàn)了節(jié)目A。
本發(fā)明提取視頻信號片斷的節(jié)目流特征值，根據(jù)用戶的喜好選擇來分類特征值并保存，通過和保存下來的有用/無用信號特征值比較，來決定節(jié)目錄像記錄的開始和結(jié)束。
權(quán)利要求
1.自動錄像方法，其特征在于，包括以下步驟1)節(jié)目流通過編碼/解碼模塊后向CPU輸入；2)CPU提取節(jié)目流特征值；3)CPU將提取的節(jié)目流特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的分類特征值比較；4)CPU判斷節(jié)目流特征值與分類特征值的比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行相應(yīng)的錄像動作。
2.如權(quán)利要求1所述自動錄像方法，其特征在于，所述分類特征值包括有用節(jié)目特征值、無用節(jié)目特征值；所述步驟4)中，如節(jié)目流特征值與有用節(jié)目特征值的比較結(jié)果為相同，CPU控制開始錄像；如節(jié)目流特征值與無用節(jié)目特征值的比較結(jié)果為相同，CPU控制停止錄像。
3.如權(quán)利要求2所述自動錄像方法，其特征在于，所述步驟3)中節(jié)目流特征值與數(shù)據(jù)庫中的分類特征值進(jìn)行比較的具體過程為a、CPU先判斷當(dāng)前是否處于錄像狀態(tài)，如是，則將當(dāng)前的節(jié)目流特征值與無用節(jié)目特征值比較，進(jìn)入步驟b；如否，則將當(dāng)前的節(jié)目流特征值與有用節(jié)目特征值比較，進(jìn)入步驟c；b、判斷是否相同，如相同，CPU控制停止錄像，如不同則繼續(xù)錄像；c、判斷是否相同，如相同，CPU控制開始錄像，如不同則仍保持錄像停止。
4.如權(quán)利要求2所述自動錄像方法，其特征在于，所述分類特征值由用戶指定產(chǎn)生用戶指定當(dāng)前播放的節(jié)目為有用節(jié)目或無用節(jié)目，CPU指定當(dāng)前節(jié)目流特征值為有用節(jié)目特征值或無用節(jié)目特征值，并保存至數(shù)據(jù)庫。
5.如權(quán)利要求1所述自動錄像方法，其特征在于，CPU以提取解碼過程中的I幀特征值序列來作為節(jié)目流特征值。
6.如權(quán)利要求5所述自動錄像方法，其特征在于，所述I幀特征值序列為I幀在幀內(nèi)編解碼時經(jīng)離散余弦變換后的直流分量系數(shù)的序列。
7.如權(quán)利要求5或6所述自動錄像方法，其特征在于，節(jié)目流特征值特征值為4個連續(xù)I幀的特征值序列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字錄像技術(shù)，同時涉及數(shù)字視頻壓縮技術(shù)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能過濾無效信號并自動啟動錄像的方法。所采用的技術(shù)方案包括以下步驟1.節(jié)目流通過編碼/解碼模塊后向CPU輸入；2.CPU提取節(jié)目流特征值；3.CPU將提取的節(jié)目流特征值與數(shù)據(jù)庫中存儲的分類特征值比較；4.CPU判斷節(jié)目流特征值與分類特征值相同，則控制執(zhí)行相應(yīng)的錄像動作。本發(fā)明的有益效果是，可以自動識別視頻信號內(nèi)容并過濾掉無用信息，或自動啟動錄像，保持錄制節(jié)目的連續(xù)性和提高存儲空間利用效率，可廣泛應(yīng)用于各類錄像裝置設(shè)計中。加強(qiáng)產(chǎn)品人性化，特別適合于電視節(jié)目的錄制。
文檔編號H04N7/24GK101068328SQ200710200799
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者龍強(qiáng) 申請人:四川長虹電器股份有限公司