[發(fā)明專利]一種基于計算機(jī)視覺的視頻壓縮和重建方法

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• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103957423A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康海洋;李志為;劉宗孺;姚博
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州古北電子科技有限公司
• 主分類號: H04N19/60
• 分類號: H04N19/60;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于計算機(jī)視覺的視頻壓縮和重建方法。

背景技術(shù)

視頻技術(shù)一直信息領(lǐng)域的研究重點，從視頻采集到編碼壓縮和播放，一直都有新的成果出現(xiàn)。視頻技術(shù)也是應(yīng)用的最廣泛的技術(shù)之一，從安防監(jiān)控到游戲娛樂，無處不在，特別在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越普及和不斷提速的今天，視頻技術(shù)更是得到了更廣泛的推廣，各種高清攝像頭也越來越多。而智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，市場對能通過智能終端實時觀看一些監(jiān)控視頻，特別小范圍的視頻監(jiān)控需求越來越強(qiáng)烈。不過，在用智能終端實時觀看監(jiān)控視頻時，仍然有很大的限制：

雖然3G/4G正在逐漸普及，移動網(wǎng)絡(luò)速度有所提升，不過資費仍然比較貴，通過移動網(wǎng)絡(luò)觀看視頻仍然是一種奢侈行為。

雖然網(wǎng)速提升上來了，但視頻也越來越清晰，數(shù)據(jù)量也在不斷增大，用戶體驗仍然不上去。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出了一種新的基于計算機(jī)視覺的視頻壓縮和重建方法，讓用戶可以使用用極少的帶寬的智能終端觀看實時查看攝像頭的視頻。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是按如下方式實現(xiàn)的：

一種基于計算機(jī)視覺的視頻壓縮和重建方法，包括以下步驟：

步驟1、初始化算法，從前端獲取一幀圖像作為背景圖像B，并將背景圖像B傳輸?shù)揭苿咏K端；

步驟2、周期性從前端獲取一幀圖像F，與背景圖像B進(jìn)性對比分析；

步驟3、如果兩幅圖像一致，則繼續(xù)步驟2，如果不同進(jìn)入步驟4；

步驟4、將分析結(jié)果進(jìn)性壓縮并傳輸?shù)揭苿咏K端；

步驟5、更新背景圖像為F。

本發(fā)明的積極效果是：本發(fā)明通過在攝像頭前端對視頻進(jìn)行深度分析，計算視頻的變化屬性和規(guī)律，拋棄大量冗余視頻數(shù)據(jù)，并在終端對視頻進(jìn)行重建復(fù)原，減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)量，改變了傳統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的高需求的現(xiàn)狀，降低了視頻監(jiān)控在移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的使用門檻。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1是本發(fā)明的一個實施例中視頻壓縮和重建系統(tǒng)圖。

圖2是本發(fā)明的一個實施提供的視頻壓縮流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明針對現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高帶寬需求，設(shè)計了一套基于計算機(jī)視覺的視頻壓縮和重建算法，使得用戶可以使用較少的帶寬，即可通過智能終端實時觀看高清攝像頭的視頻內(nèi)容。由于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)減少了，用戶觀看視頻時，受網(wǎng)絡(luò)波動的影響也降低了，提高了用戶體驗。

如圖1所示，本發(fā)明所述的一種基于計算機(jī)視覺的視頻壓縮和重建系統(tǒng)，包括攝像頭和智能終端：攝像頭包括相互電聯(lián)的視頻數(shù)據(jù)采集前端1和視頻分析和壓縮后端2，智能終端包括視頻重建和播放終端3，攝像頭和智能終端通過互聯(lián)網(wǎng)連接。其中，本發(fā)明所述的一種基于計算機(jī)視覺的視頻壓縮和重建方法主要下述第二和第三部分存在。

由于視頻數(shù)據(jù)采集前端1屬于本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入部分，所以這里就贅述。

第一、視頻分析和壓縮整體流程：

與傳統(tǒng)視頻編碼和壓縮算法采用的數(shù)字信號處理機(jī)制的思想不同，本發(fā)明采用了類似模擬信號處理思想，不將前端采集到的所有信號進(jìn)行直接壓縮并傳遞到終端，而是先對傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)性分析，將分析結(jié)果進(jìn)行描述和歸納，再將描述信息傳遞到終端。整個分析和壓縮流程如圖2所示：

步驟1、獲取新圖像，初始化算法，從前端獲取一幀圖像作為背景圖像B，并將背景圖像B傳輸?shù)揭苿咏K端；

步驟2、周期性從前端獲取一幀圖像F，與背景圖像B進(jìn)性對比分析；

步驟3、如果兩幅圖像一致，則繼續(xù)步驟2，如果不同進(jìn)入步驟4；

步驟4、將分析結(jié)果進(jìn)性壓縮并傳輸?shù)揭苿咏K端；

步驟5、更新背景圖像為F。

優(yōu)選的，詳細(xì)步驟如下所示，

1.獲取新圖像，從視頻傳感器抓取一幀圖像

2.對圖像進(jìn)行邊緣檢測，作為分析的主要特征

3.與老圖像的邊緣檢測結(jié)果進(jìn)行對比，判斷是否有新目標(biāo)出現(xiàn)

4.如果有新目標(biāo)出現(xiàn)，則計算新目標(biāo)的位置

5.將新目標(biāo)從圖像中刪除

6.計算新圖像的屬性

7.計算IFDDO

第二、視頻壓縮算法