專(zhuān)利名稱(chēng)：視頻壓縮方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻壓縮技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種視頻壓縮方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，高清視頻已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，其高畫(huà)質(zhì)的顯示給觀看者帶來(lái)了真正的家庭影院的視聽(tīng)享受，所以很多視頻文件都是采用高清視頻格式進(jìn)行制作，例如，1080P30高清視頻，其中1080P30是一種視頻顯示格式，字母P意為逐行掃描，數(shù)字1080表示垂直方向有 1080條水平掃描線，數(shù)字30則表示幀速率為30幀/秒(FPS)，畫(huà)面分辨率達(dá)到1920*1080。從上述描述可以看出，對(duì)于采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)拍攝的高清圖像所制作出來(lái)的視頻文件，要播放這些視頻文件，需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，而對(duì)于硬件配置達(dá)不到要求計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，是不能流暢播放甚至完全無(wú)法播放這些視頻文件，這就限制了視頻的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)硬件配置較低的計(jì)算機(jī)不能流暢播放甚至完全無(wú)法播放視頻文件的問(wèn)題，提供一種視頻壓縮方法和系統(tǒng)。一種視頻壓縮方法，包括如下步驟從拍攝的連續(xù)圖片中獲取背景圖像；將所述背景圖像和所述連續(xù)圖片分別轉(zhuǎn)換成灰度圖；將轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述背景圖像分別與轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片執(zhí)行差分運(yùn)算獲得差分圖像；根據(jù)設(shè)定的灰度閾值分別將所述差分圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像；根據(jù)所述二值圖像分別獲取所述連續(xù)圖片中的運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域；分別計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域在所述背景圖像中的坐標(biāo)參數(shù)；將所述背景圖像、運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域中的圖像及其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)壓縮成視頻文件。一種視頻壓縮系統(tǒng)，包括背景提取模塊，用于從拍攝的連續(xù)圖片中獲取背景圖像；灰度轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述背景圖像和所述連續(xù)圖片分別轉(zhuǎn)換成灰度圖；圖像差分模塊，用于將轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述背景圖像分別與轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片執(zhí)行差分運(yùn)算獲得差分圖像；二值轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)設(shè)定的灰度閾值分別將所述差分圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像；運(yùn)動(dòng)區(qū)域獲取模塊，用于根據(jù)所述二值圖像分別獲取所述連續(xù)圖片中的運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域；坐標(biāo)計(jì)算模塊，用于分別計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域在所述背景圖像中的坐標(biāo)參數(shù)；壓縮模塊，用于將所述背景圖像、運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域中的圖像及其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)壓縮成視頻文件。上述視頻壓縮方法和系統(tǒng)，通過(guò)從拍攝的包含運(yùn)動(dòng)物體的連續(xù)圖片中提取背景圖像，降低背景圖像的幀率，分別提取各個(gè)連續(xù)圖片中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的圖像及其對(duì)應(yīng)在背景圖像中的坐標(biāo)參數(shù)，采用圖像視頻融合的視頻處理技術(shù)，將背景圖像、變化的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的圖像及其對(duì)應(yīng)在背景圖像的坐標(biāo)參數(shù)壓縮成視頻文件，該視頻文件極大地減少了視頻數(shù)據(jù)量，使得硬件配置較低的計(jì)算機(jī)也可以流暢地播放。


圖I為一個(gè)實(shí)施例的視頻壓縮方法流程圖；圖2為連續(xù)圖片P1、P2、P3的示意圖；圖3為連續(xù)圖片P1、P2、P3中相同的背景圖像B ;圖4為從連續(xù)圖片的背景圖像中獲取一個(gè)背景區(qū)域的示意圖；圖5為根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度α進(jìn)行小角度旋轉(zhuǎn)配準(zhǔn)的示意圖；·圖6為連續(xù)圖片Ρ1、Ρ2、Ρ3經(jīng)過(guò)差分處理后得到的差分圖像；圖7為連續(xù)圖片Ρ1、Ρ2、Ρ3的差分圖像的二值圖像；圖8為經(jīng)過(guò)腐蝕處理后的連續(xù)圖片Ρ1、Ρ2、Ρ3的二值圖像；圖9為經(jīng)過(guò)膨脹處理后的連續(xù)圖片Ρ1、Ρ2、Ρ3的二值圖像；圖10為連續(xù)圖片Ρ1、Ρ2、Ρ3中的運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域的示意圖；圖11為圖片Χ1、Χ2、Χ3的示意圖；圖12示出了一個(gè)實(shí)施例的視頻壓縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的視頻壓縮方法的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)描述。圖I示出了一個(gè)實(shí)施例的視頻壓縮方法流程圖，主要包括以下步驟步驟S101，從拍攝的連續(xù)圖片中獲取背景圖像。具體地，通過(guò)對(duì)連續(xù)圖片中的相同或相近的背景圖像部分進(jìn)行提取，如2所示，為了便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面選取在一場(chǎng)景中拍攝的三張連續(xù)包含運(yùn)動(dòng)物體的連續(xù)圖片Ρ1、Ρ2、Ρ3來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，通常情況下，按現(xiàn)有的方法進(jìn)行壓縮成高清視頻時(shí)，在播過(guò)程中是將這三張圖片逐個(gè)播放，而實(shí)際上其背景圖像B，如圖3所示，在播放上述Ρ1、Ρ2、Ρ3過(guò)程中都是重復(fù)播放的。對(duì)于所拍攝的視頻圖像來(lái)說(shuō)，如果其分辨率、畫(huà)質(zhì)較高時(shí)，采用一般的壓縮方法進(jìn)行壓縮，數(shù)據(jù)量極大，同時(shí)，如果是高清視頻，則播放時(shí)需要達(dá)到一定的硬件要求，對(duì)于低配置的計(jì)算機(jī)，這是無(wú)法流暢播放的，所以必須減少視頻文件中的數(shù)據(jù)量，而通過(guò)對(duì)背景的提取，可以將背景圖像與運(yùn)動(dòng)物體圖像分開(kāi)進(jìn)行壓縮。步驟S102，將所述背景圖像和所述連續(xù)圖片分別轉(zhuǎn)換成灰度圖；如將上述背景圖像B和連續(xù)圖片Ρ1、Ρ2、Ρ3轉(zhuǎn)換成灰度圖，在灰度圖的狀態(tài)下，比彩色圖更有利于進(jìn)行算法處理。步驟S103，對(duì)轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。由于拍攝圖像時(shí)，外界的干擾(如風(fēng)動(dòng)、抖動(dòng)等)使得Ρ1、Ρ2、Ρ3相對(duì)于背景圖像會(huì)產(chǎn)生輕微位移，這些位移對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域的提取會(huì)帶來(lái)影響，所以，在此可以通過(guò)圖像配準(zhǔn)來(lái)消除上述干擾。
灰度投影法是圖像間匹配的一個(gè)簡(jiǎn)便方法，它具有簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確，高效的特點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像配準(zhǔn)的過(guò)程具體包括以下步驟a、對(duì)所述連續(xù)圖片中背景區(qū)域進(jìn)行分塊；具體地，如圖4所示，可以從連續(xù)圖片的背景圖像中獲取一個(gè)背景區(qū)域，將該區(qū)域平均分成4份(可以分成多份)，則可以得到每一塊高h(yuǎn)，寬W。b、分別采用投影法對(duì)背景區(qū)域的每一塊進(jìn)行配準(zhǔn)獲得對(duì)應(yīng)的水平位移、豎直位移。具體地，背景區(qū)域的位移參數(shù)包括水平位移X，豎直位移y，旋轉(zhuǎn)角度α，通過(guò)對(duì)每一塊分別用投影法進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，分別得到X和y分量的位移xll、yll、xl2、yl2、x21、y21、x22、y22。C、根據(jù)所述水平位移、豎直位移計(jì)算各個(gè)連續(xù)圖片的平均水平位移、平均豎直位移以及旋轉(zhuǎn)角度。具體地，可以首先驗(yàn)證xll、yll、xl2、yl2、x21、y21、x22、y22的正確性，如果某一
分量的值與其他分量值相差很大，則直接舍去，將其他分量的值取平均，這種情況下旋轉(zhuǎn)角度 α = O。如果四個(gè)分量的值接近，計(jì)算計(jì)偏移量以及旋轉(zhuǎn)角度α可以采用如下公式
權(quán)利要求
1.一種視頻壓縮方法，其特征在于，包括如下步驟 從拍攝的連續(xù)圖片中獲取背景圖像； 將所述背景圖像和所述連續(xù)圖片分別轉(zhuǎn)換成灰度圖； 將轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述背景圖像分別與轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片執(zhí)行差分運(yùn)算獲得差分圖像； 根據(jù)設(shè)定的灰度閾值分別將所述差分圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像； 根據(jù)所述二值圖像分別獲取所述連續(xù)圖片中的運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域； 分別計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域在所述背景圖像中的坐標(biāo)參數(shù)； 將所述背景圖像、運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域中的圖像及其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)壓縮成視頻文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻壓縮方法，其特征在于，在所述將轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述背景圖像分別與轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片執(zhí)行差分運(yùn)算獲得差分圖像步驟前還包括 對(duì)轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻壓縮方法，其特征在于，所述采用灰度投影法對(duì)轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片進(jìn)行圖像配準(zhǔn)的步驟具體包括 對(duì)所述連續(xù)圖片中背景區(qū)域進(jìn)行分塊； 分別采用投影法對(duì)背景區(qū)域的每一塊進(jìn)行配準(zhǔn)獲得對(duì)應(yīng)的水平位移、豎直位移； 根據(jù)所述水平位移、豎直位移計(jì)算各個(gè)連續(xù)圖片的平均水平位移、平均豎直位移以及旋轉(zhuǎn)角度； 根據(jù)所述平均水平位移、平均豎直位移和旋轉(zhuǎn)角度分別對(duì)對(duì)應(yīng)的連續(xù)圖片進(jìn)行仿射變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻壓縮方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述二值圖像分別獲取所述連續(xù)圖片中的運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域步驟前還包括 采用形態(tài)學(xué)圖像處理方法對(duì)所述二值圖像中的噪聲干擾進(jìn)行消除。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻壓縮方法，其特征在于，所述采用形態(tài)學(xué)圖像處理方法對(duì)所述二值圖像中的噪聲干擾進(jìn)行消除步驟具體包括 對(duì)所述二值圖像執(zhí)行腐蝕運(yùn)算； 對(duì)經(jīng)過(guò)所述腐蝕運(yùn)算后的二值圖像執(zhí)行膨脹運(yùn)算。
6.一種視頻壓縮系統(tǒng)，其特征在于，包括 背景提取模塊，用于從拍攝的連續(xù)圖片中獲取背景圖像； 灰度轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述背景圖像和所述連續(xù)圖片分別轉(zhuǎn)換成灰度圖； 圖像差分模塊，用于將轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述背景圖像分別與轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片執(zhí)行差分運(yùn)算獲得差分圖像； 二值轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)設(shè)定的灰度閾值分別將所述差分圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像； 運(yùn)動(dòng)區(qū)域獲取模塊，用于根據(jù)所述二值圖像分別獲取所述連續(xù)圖片中的運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域； 坐標(biāo)計(jì)算模塊，用于分別計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域在所述背景圖像中的坐標(biāo)參數(shù)； 壓縮模塊，用于將所述背景圖像、運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域中的圖像及其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)壓縮成視頻文件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻壓縮系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述灰度轉(zhuǎn)換模塊與圖像差分模塊之間的圖像配準(zhǔn)模塊，用于對(duì)轉(zhuǎn)換成灰度圖的所述連續(xù)圖片進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像配準(zhǔn)模塊包括 區(qū)域劃分模塊，用于對(duì)所述連續(xù)圖片中背景區(qū)域進(jìn)行分塊； 位移計(jì)算模塊，分別采用投影法對(duì)背景區(qū)域的每一塊進(jìn)行配準(zhǔn)獲得對(duì)應(yīng)的水平位移、豎直位移； 平均位移計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述水平位移、豎直位移計(jì)算各個(gè)連續(xù)圖片的平均水平位移和平均豎直位移； 旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算模塊，用于分別根據(jù)各個(gè)連續(xù)圖片對(duì)應(yīng)的所述平均水平位移和平均豎直位移計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度； 仿射變換模塊，用于根據(jù)所述平均水平位移、平均豎直位移和旋轉(zhuǎn)角度分別對(duì)對(duì)應(yīng)的連續(xù)圖片進(jìn)行仿射變換。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻壓縮系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述二值轉(zhuǎn)換模塊和運(yùn)動(dòng)區(qū)域獲取模塊之間的噪聲消除模塊，用于采用形態(tài)學(xué)圖像處理方法對(duì)所述二值圖像中的噪聲干擾進(jìn)行消除。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲消除模塊包括 腐蝕模塊，用于對(duì)所述二值圖像執(zhí)行腐蝕運(yùn)算； 膨脹模塊，用于對(duì)經(jīng)過(guò)所述腐蝕運(yùn)算后的二值圖像執(zhí)行膨脹運(yùn)算。
全文摘要
本發(fā)明提供一種視頻壓縮方法，包括步驟從拍攝的連續(xù)圖片中獲取背景圖像；將背景圖像和連續(xù)圖片分別轉(zhuǎn)換成灰度圖；將轉(zhuǎn)換成灰度圖的背景圖像分別與連續(xù)圖片執(zhí)行差分運(yùn)算獲得差分圖像；根據(jù)設(shè)定的灰度閾值分別將差分圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像；根據(jù)二值圖像分別獲取連續(xù)圖片中的運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域；分別計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域在背景圖像中的坐標(biāo)參數(shù)；將背景圖像、運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域中的圖像及其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)壓縮成視頻文件。本發(fā)明還提供一種視頻壓縮系統(tǒng)，本發(fā)明通過(guò)采用圖像視頻融合的視頻處理技術(shù)，將背景圖像、變化的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的圖像及其對(duì)應(yīng)在背景圖像的坐標(biāo)參數(shù)壓縮成視頻文件，該視頻文件極大地減少了視頻數(shù)據(jù)量，使得硬件配置較低的計(jì)算機(jī)也可以流暢地播放。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102724503SQ20121019444
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者盧如西, 楊宇博, 王晶 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司