專利名稱：一種壓縮視頻圖像的方法和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及視頻處理技術(shù)，特別是涉及一種壓縮視頻圖像的方法和視頻監(jiān) 控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是輔助保安系統(tǒng)對各種現(xiàn)場實況進行監(jiān)視和錄 像，為銀行、消防、以及各種現(xiàn)場設備的運行和人員活動提供了監(jiān)視和記錄手 段。目前常用的監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括攝像部分和監(jiān)控部分。攝像部分一般安裝 在現(xiàn)場，它包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和電動云臺。它的作用是對監(jiān)視 區(qū)域進行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號。隨著電動云臺的轉(zhuǎn)動，其上的攝像機可以 拍攝到不同角度的畫面。
現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，無論攝像機轉(zhuǎn)動到什么角度，都需要對視頻圖像 進行壓縮，以節(jié)省傳輸帶寬或存儲介質(zhì)的空間。但是一般的監(jiān)控系統(tǒng)在做圖像 壓縮時，對攝像機轉(zhuǎn)動到不同位置時所捕獲的圖像畫面，是采用相同的壓縮比 來進行編碼的。這樣，有限的碼流有很多被平均分配到并不重要的一些視野場 景上。
而實際監(jiān)控環(huán)境中，往往有很大一部分區(qū)域是幾乎不可能出現(xiàn)異常情況
的，例如，某個監(jiān)控纟聶像機可以覆蓋兩個路口 A和B,以及兩個路口之間的 道路、草畔綠地、路邊的兩排樹，在路口 A和B之間還有一個公共汽車站。 假設該監(jiān)控攝像機的主要任務是為了拍違法闖紅燈和違法占用公交車道，那么 可以肯定的是，在草坪綠地、路邊的兩排樹這些區(qū)域內(nèi)，是不會出現(xiàn)上述違法 情況的。因此，如果系統(tǒng)平均分配碼流，則會浪費很多碼流在一些無關緊要的 視野場景區(qū)域上，如草坪綠地、樹木等場景上，而最感興趣的一些熱點區(qū)域(路 口 A和B、公共汽車站)卻因為碼流有限而導致畫面質(zhì)量并不是最佳水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種壓縮視頻圖像的方法和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)⒕?碼資源優(yōu)先分配給拍攝有監(jiān)控事件的圖像，解決現(xiàn)有技術(shù)因為平均分配編碼資 源導致的熱點場景圖像面質(zhì)不佳的技術(shù)問題。
為了實現(xiàn)上述目的， 一方面，提供了一種壓縮視頻圖像的方法，包括
步驟一，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)云臺的每個姿態(tài)，都對應分配一個姿態(tài)權(quán)值，所 述姿態(tài)權(quán)值代表在對應姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)，監(jiān)控事件的發(fā)生頻度；
步驟二，對于所述云臺上的攝像機所拍攝的每幅畫面，都根據(jù)拍攝該幅畫 面時所述云臺所處姿態(tài)的對應姿態(tài)權(quán)值，來進行圖像壓縮。
優(yōu)選地，所述的方法中，在所述步驟一中，所述監(jiān)控事件為所述視頻監(jiān)控 系統(tǒng)預先定義的事件，包括出現(xiàn)活動目標、有目標穿越預定區(qū)域和/或出現(xiàn) 預定運動方向的目標。
優(yōu)選地，所述的方法中，在所述步驟一中，以運動4企測的方式，通過統(tǒng)計 預定時間段內(nèi)所述監(jiān)控事件的發(fā)生次數(shù)，來確定所述頻度。
優(yōu)選地，所述的方法中，所述步驟二具體包括確定拍攝當前待編碼畫 面時云臺所處的姿態(tài)及對應的姿態(tài)權(quán)值；判斷所述姿態(tài)權(quán)值是否大于預定門限 值，是則采用第一壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，否則采用第二壓縮倍數(shù) 壓縮所述當前待編碼畫面，所述第一壓縮倍數(shù)小于所述第二壓縮倍數(shù)。
優(yōu)選地，所述的方法中，所述步驟一還包括通過云臺的水平轉(zhuǎn)角和/或 云臺的俯仰轉(zhuǎn)角來確定所述姿態(tài)。
本發(fā)明的一個方面，提供一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺和設置在所述云臺 上的攝像機，所述攝像機中還包括
權(quán)值模塊，用于對所述云臺的每個姿態(tài)，都對應分配一個姿態(tài)權(quán)值，所 述姿態(tài)權(quán)值代表在對應姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)，監(jiān)控事件的發(fā)生頻度；
壓縮模塊，用于對于所述攝像機所拍攝的每幅畫面，都根據(jù)拍攝該幅畫 面時所述云臺所處姿態(tài)的對應姿態(tài)權(quán)值，來進行圖 <象壓縮。
優(yōu)選地，所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述監(jiān)控事件為所述預先定義的事件， 包括出現(xiàn)活動目標、有目標穿越預定區(qū)域和/或出現(xiàn)預定運動方向的目標。
優(yōu)選地，所述的^L頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述權(quán)值^^莫塊包括統(tǒng)計單元，用于以運動檢測的方式，通過統(tǒng)計預定時間段內(nèi)所述監(jiān)控事件的發(fā)生次數(shù)，來確定所 述頻度。
優(yōu)選地，所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述壓縮模塊包括 權(quán)值確定單元，用于確定拍攝當前待編碼畫面時云臺所處的姿態(tài)及對應 的姿態(tài)權(quán)值；
判斷及壓縮單元，用于判斷所述姿態(tài)權(quán)值是否大于預定門限值，是則采 用第一壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，否則采用第二壓縮倍數(shù)壓縮所述當 前待編碼畫面，所述第一壓縮倍數(shù)小于所述第二壓縮倍數(shù)。
優(yōu)選地，所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述權(quán)值模塊還用于通過云臺的水平 轉(zhuǎn)角和/或云臺的俯仰轉(zhuǎn)角來標識所述姿態(tài)。
本發(fā)明實施例至少存在以下技術(shù)效果
1) 通過姿態(tài)權(quán)值標示對應姿態(tài)下監(jiān)控事件發(fā)生的頻度，可以預知監(jiān)控事 件再次發(fā)生的可能性。
2) 對監(jiān)控事件發(fā)生頻度高的姿態(tài)下的圖像，采用較小的壓縮比，更為清 楚，可以更清楚的保留拍攝有監(jiān)控事件的圖像。而對監(jiān)控事件很少發(fā)生的視野 范圍的姿態(tài)，可以增加圖像的壓縮比，減小要傳輸或保存的碼流大小，


圖1為本發(fā)明實施例提供的方法的步驟流程圖； 圖2為本發(fā)明實施例提供的運動密度曲線圖； 圖3為本發(fā)明實施例提供的壓縮比分配圖； 圖4為本發(fā)明實施例提供的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對 具體實施例進行詳細描述。
本發(fā)明實施例中，是對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的每個可能的云臺姿態(tài)，都賦以一 個權(quán)值，表示過去一段時間之內(nèi)，對應于該云臺姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)所發(fā)生 的感興趣事件的頻度信息。視頻監(jiān)控系統(tǒng)會根據(jù)這個信息，來動態(tài)調(diào)整對不同姿態(tài)所指向的畫面的壓縮參數(shù)。在那些感興趣事件頻繁發(fā)生的視野范圍內(nèi)，可
以降低圖像的壓縮比，使畫質(zhì)更好一些；對感興趣事件很少發(fā)生的視野范圍， 可以增加圖像的壓縮比，減小要傳輸或保存的碼流大小。
圖1為本發(fā)明實施例提供的方法的步驟流程圖，如圖所示，壓縮視頻圖像 的方法包4舌
步驟IOI，對-現(xiàn)頻監(jiān)控系統(tǒng)云臺的每個姿態(tài)，都對應分配一個姿態(tài)權(quán)值， 所述姿態(tài)權(quán)值代表在對應姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)，監(jiān)控事件的發(fā)生頻度；
步驟102,對于所述云臺上的攝像機所拍攝的每幅畫面，都根據(jù)拍攝該幅 畫面時所述云臺所處姿態(tài)的對應姿態(tài)權(quán)值，來進行圖像壓縮。
步驟101中，監(jiān)控事件為所述^L頻監(jiān)控系統(tǒng)預先定義的事件，包括出現(xiàn) 活動目標、有目標穿越預定區(qū)域和/或出現(xiàn)預定運動方向的目標。監(jiān)控事件可 以通過運動4企測(4企測在過去的預定時間內(nèi)已編碼;f見頻流中有運動目標的圖 像，為已存在的技術(shù))的方式檢測，再通過統(tǒng)計預定時間段內(nèi)所述監(jiān)控事件的 發(fā)生次數(shù)，來確定所述頻度。
所述步驟102具體包括
確定拍攝當前待編碼畫面時云臺所處的姿態(tài)及對應的姿態(tài)權(quán)值；
判斷所述姿態(tài)權(quán)值是否大于預定門限值，是則釆用第一壓縮倍數(shù)壓縮所述
當前待編碼畫面，否則采用第二壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，所述第一
壓縮倍數(shù)小于所述第二壓縮倍數(shù)。
當然，可以設置一個對應列表，每個姿態(tài)權(quán)值對應一個壓縮倍數(shù)，姿態(tài)權(quán)
值越大，出現(xiàn)監(jiān)控事件的可能性就越高，則采用的壓縮倍數(shù)就越小，圖像也就
越清晰。
因此，本實施例是基于"描述某個監(jiān)控攝像機的所有視野范圍內(nèi)，在過去 一段時間內(nèi)，感興趣事件發(fā)生的頻度的模型，，，所提出的圖像視頻壓縮的方法， 它可以更好地分配有限的碼流，將更多的碼流投到感興趣的視野范圍內(nèi)，從而 使資源得到優(yōu)化。
以下仍以運動檢測為例，用運動密度這個指標來對本發(fā)明實施例進行闡 述。利用現(xiàn)有的運動檢測技術(shù)，可以獲得如下信息在監(jiān)控攝像機云臺的某個 姿態(tài)下，當前拍攝的圖像序列中是否有運動目標。對云臺所有可能的姿態(tài)，在過去一段時間內(nèi)，可以統(tǒng)計出該姿態(tài)下運動目標出現(xiàn)的頻度。例如，某云臺只
可以在水平20度到180度的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動步長為5度，不支持俯仰 轉(zhuǎn)動。在過去l分鐘內(nèi)，云臺在水平轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)不斷掃描，并實時對捕捉到的 圖像序列進行運動目標檢測。經(jīng)過統(tǒng)計，得到如圖2所示的運動密度曲線根 據(jù)圖2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，在過去l分鐘內(nèi)，云臺在水平40度和120度所對應 的這兩個姿態(tài)下，捕捉到視野中出現(xiàn)的運動事件次數(shù)最多，在其他姿態(tài)下的視 野中，則沒有發(fā)現(xiàn)有任何運動目標。
根據(jù)上述統(tǒng)計信息，系統(tǒng)在分配碼流時，可以有意識的在水平40度和120 度這兩個位置多分配一些碼流，例如圖3所示，可以看出，攝像機在水平40 度和120度兩個位置，對應的場景圖像壓縮倍數(shù)為20:1，在45度和115度， 壓縮倍數(shù)為30:1，在其他角度，壓縮倍數(shù)最大，為40:1。
以上實施例，因為結(jié)合了視頻監(jiān)控過程中的部分歷史信息作為參考，因此 分配監(jiān)控攝像機在指向不同場景下壓縮圖像的碼流時，更有目的性，也更有效 率。
當然，上面所舉的實施例只是以水平轉(zhuǎn)動為例，本領域技術(shù)人員可以在不
違背本發(fā)明精神的前提下，將本發(fā)明用于更復雜的監(jiān)控攝像機，例如可以同時 支持水平轉(zhuǎn)動和俯仰轉(zhuǎn)動的攝像機。
另外，對應以上方法，還提供了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實施例，圖4為本發(fā)明實 施例提供的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖，監(jiān)控系統(tǒng)包括云臺210和設置在所述云 臺上的攝像機220,所述攝像機中還包括
權(quán)值模塊221,用于對所述云臺的每個姿態(tài)，都對應分配一個姿態(tài)權(quán)值，
所述姿態(tài)權(quán)值代表在對應姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)，監(jiān)控事件的發(fā)生頻度；
壓縮模塊222，用于對于所述攝像機所拍攝的每幅畫面，都根據(jù)拍攝該
幅畫面時所述云臺所處姿態(tài)的對應姿態(tài)權(quán)值，來進行圖像壓縮。
所述權(quán)值模塊包括統(tǒng)計單元，用于以運動檢測的方式，通過統(tǒng)計預定時
間段內(nèi)所述監(jiān)控事件的發(fā)生次數(shù)，來確定所述頻度。
所述壓縮模塊可以包括權(quán)值確定單元，用于確定拍攝當前待編碼畫面
時云臺所處的姿態(tài)及對應的姿態(tài)權(quán)值；判斷及壓縮單元，用于判斷所述姿態(tài)
權(quán)值是否大于預定門限值，是則采用第一壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，否則采用第二壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，所述第一壓縮倍數(shù)小于所述 第二壓縮倍數(shù)。
由上可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢
1) 通過姿態(tài)權(quán)值標示對應姿態(tài)下監(jiān)控事件發(fā)生的頻度，可以預知監(jiān)控事 件再次發(fā)生的可能性。
2) 對監(jiān)控事件發(fā)生頻度高的姿態(tài)下的圖像，采用較小的壓縮比，更為清 楚，可以更多的保留拍攝有監(jiān)控事件的圖像。而對監(jiān)控事件很少發(fā)生的視野范 圍的姿態(tài)，可以增加圖像的壓縮比，減小要傳輸或保存的碼流大小。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應^f見為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種壓縮視頻圖像的方法，其特征在于，包括步驟一，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)云臺的每個姿態(tài)，都對應分配一個姿態(tài)權(quán)值，所述姿態(tài)權(quán)值代表在對應姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)，監(jiān)控事件的發(fā)生頻度；步驟二，對于所述云臺上的攝像機所拍攝的每幅畫面，都根據(jù)拍攝該幅畫面時所述云臺所處姿態(tài)的對應姿態(tài)權(quán)值，來進行圖像壓縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟一中，所述監(jiān) 控事件為所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)預先定義的事件，包括出現(xiàn)活動目標、有目標穿 越預定區(qū)域和/或出現(xiàn)預定運動方向的目標。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟一中，以運動 檢測的方式，通過統(tǒng)計預定時間段內(nèi)所述監(jiān)控事件的發(fā)生次數(shù)，來確定所述頻 度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟二具體包括確定拍攝當前待編碼畫面時云臺所處的姿態(tài)及對應的姿態(tài)權(quán)值；判斷所述姿態(tài)權(quán)值是否大于預定門限值，是則采用第一壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，否則采用第二壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，所述第一壓縮倍數(shù)小于所述第二壓縮倍數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一還包括通過 云臺的水平轉(zhuǎn)角和/或云臺的俯仰轉(zhuǎn)角來確定所述姿態(tài)。
6. —種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺和設置在所述云臺上的攝像機，其特征 在于，所述攝像機中還包括權(quán)值模塊，用于對所述云臺的每個姿態(tài)，都對應分配一個姿態(tài)權(quán)值，所 述姿態(tài)權(quán)值代表在對應姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)，監(jiān)控事件的發(fā)生頻度；壓縮模塊，用于對于所述攝像機所拍攝的每幅畫面，都根據(jù)拍攝該幅畫 面時所述云臺所處姿態(tài)的對應姿態(tài)權(quán)值，來進行圖像壓縮。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控事件為 所述預先定義的事件，包括出現(xiàn)活動目標、有目標穿越預定區(qū)域和/或出現(xiàn)預定運動方向的目標。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述權(quán)值模塊包 括統(tǒng)計單元，用于以運動^r測的方式，通過統(tǒng)計預定時間段內(nèi)所述監(jiān)控事件 的發(fā)生次數(shù)，來確定所述頻度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮模塊包括權(quán)值確定單元，用于確定拍攝當前待編碼畫面時云臺所處的姿態(tài)及對應 的姿態(tài)權(quán)值；判斷及壓縮單元，用于判斷所述姿態(tài)權(quán)值是否大于預定門限值，是則采 用第一壓縮倍數(shù)壓縮所述當前待編碼畫面，否則采用第二壓縮倍數(shù)壓縮所述當 前待編碼畫面，所述第一壓縮倍數(shù)小于所述第二壓縮倍數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述權(quán)值模塊還
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓縮視頻圖像的方法和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，方法包括步驟一，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)云臺的每個姿態(tài)，都對應分配一個姿態(tài)權(quán)值，所述姿態(tài)權(quán)值代表在對應姿態(tài)的監(jiān)控視野范圍內(nèi)，監(jiān)控事件的發(fā)生頻度；步驟二，對于所述云臺上的攝像機所拍攝的每幅畫面，都根據(jù)拍攝該幅畫面時所述云臺所處姿態(tài)的對應姿態(tài)權(quán)值，來進行圖像壓縮。本發(fā)明能夠?qū)⒕幋a資源優(yōu)先分配給拍攝有監(jiān)控事件的圖像，解決現(xiàn)有技術(shù)因為平均分配編碼資源導致的熱點場景圖像面質(zhì)不佳的技術(shù)問題。
文檔編號H04N7/26GK101420616SQ20081022579
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者浩 王 申請人:北京中星微電子有限公司