CN101971620A - 一种高质量图像的录制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种当检测到潜在事件时进行高质量图像录制的方法，它包括如下的步骤：当所述VCA结果分析器的警报被触发时，将所述图像复制到一事件缓冲器中；将所述图像转换成MJPEG格式并复制到一非易失性存储器如硬盘中；将所述图像存储在一非易失性存储器中。

Description

一种高质量图像的录制方法
技术领域
本发明涉及一种通过数字视频录像机的视频内容分析(VCA)侦测到的重要事件进行高质量图像录制的方法。
背景技术
现有技术中已存在一些已知的录制重要事件高质量图像的方法。
美国专利申请20060171452公开了一种双模数字视频录制方法和设备。该专利主要包括一监控系统，所述的监控系统接收监控摄像机传来的视频数据，并分别以第一速率和第二速率记录下传来的视频数据，且所述的第二速率小于第一速率。高质量图像可以从以较慢速率记录的视频数据中重新取回。
美国专利6757008公开了一种由一直线扫描摄像机与机械扫描装置结合构成的视频监控系统，用以获取视频监控区域下的高清晰图像。来自直线扫描摄像机的视频信号被转换成数字数据流，并经过压缩后被存储在并在数字存储器中。在操作员的控制下，可以选择性地将全视野图像从数字存储器中调出，将其转换为较低分辨率的图像并显示在监视器上。操作员可以通过计算机的定点设备例如鼠标，从全视野图像中选取目标区域。被选取的目标区域以原有的分辨率显示在监控器上，这样，操作员就可以查看监控区域下大面积的高清晰图像。
美国专利申请20040001149公开了一种由监控同一区域的两个摄像机所组成的监控系统，第一台摄像机用于拍摄高时间分辨率的图像，例如像传统的30fps像素宽度640的闭路电视(CCTV)摄像机。第二台摄像机用于拍摄高空间分辨率的图像，例如装有机械扫描部件的直线扫描传感器，它可以以2fps拍摄出像素宽度5120的图像。这两个摄像机的结合使用就可以得到同时兼具高空间分辨率和高时间分辨率的视频监控区域下的视频记录。
现有技术中也存在着能够监测和分析潜在事件图像的方法和设备。
美国专利申请20040161133公开了一种以视频内容为基础的检测，监控和报警管理的系统和方法，用于监测无看人管的对象。
MPEG的主要特点是通过存储中间帧的关键图像和活动信息来压缩活动图像，从而实现更小文件尺寸的存储，而非将每个独立的图像都存储下来。用户可以通过不同的比特率来选择压缩图像的质量。这种图像压缩方法的缺点在于有可能由于重构中间帧的信息不充分而导致视频缺陷如运动模糊的发生。这种现象通常是由以比预期低的比特率录制繁忙的图像或者网络基础设施造成MPEG数据分流退化造成的。
数字视频录像机系统利用MPEG视频压缩方法可以紧凑，高效地以可配置的预设的视频大小存储视频图像，以达到在预期的录制期限内将图像录制在有限的存储空间中。MPEG压缩标准还可以实现所存储的视频文件的快速传输和回放。
MJPEG(动态JPEG)是一种多媒体格式，它将每一帧视频以JPEG压缩标准单独予以压缩。采用MJPEG可以得到最低限度压缩的高质量图像，但同时也使得压缩后的文件尺寸相对较大。
传统的数字视频录像机采用MPEG标准以克服系统存储空间过小的缺点。但是，当有重大事件发生时，它所录制的图像却难以达到预期的质量标准，并且，也很难从这些低质量的视频图像中获取有用的信息。为解决上述技术问题，现有技术采用了高分辨率的摄像机，然而存储空间有限的问题仍然未能得到解决。本发明提供了一种高质量图像录制系统，它利用视频内容分析技术(VCA)来发现潜在事件并录制下高质量图像，并连续地将录制的图像用MPEG格式予以压缩，以实现24小时的视频录像。本发明可以在潜在事件如安全的薄弱环节发生时获得高质量图像的同时，在有限的存储空间中完成24小时连续的数字视频记录，实现了两者之间的最佳平衡。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种在监测到潜在事件时进行高质量图像录制的方法。
本发明的又一目的在于利用高质量的视频压缩格式来进行不间断地图像压缩，以实现24小时连续的视频录像。
本发明的另一目的在于在安全隐患发生时提供高质量的图像的同时，在预定的存储空间上进行24小时连续的视频录制，实现两者之间的最佳平衡。
最优选的是，本发明的视频录制方法用于通过监控摄像机为现场视频信号流采集视频。
最优选的是，所述的高质量图片采用MJPEG(动态JPEG)格式予以压缩。
最优选的是，所述的视频图像采用MPEG格式予以压缩。
优选的是，事件发生之前，之时和之后的图像皆采用MJPEG格式予以压缩，这样，事件就可以在最低限度的图像质量下降的情况下回放，并可以从所录制的图像中获取有用的信息。
优选的是，所述的非易失性的存储设备为二级存储设备，例如硬盘，服务器或任何其他有效的非易失性磁盘或存储设备。
本发明的实质特点在于，在监测到的潜在事件发生过程中以MJPEG格式录制高质量图像的同时同步用MPEG标准来录制和压缩图像。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
本发明所属技术领域的技术人员可以对本发明的权利要求的技术方案进行变换或者用于其它用途。下面将对本发明的最佳实施例做详细的描述。尽管论述了具体的配置和参数，但是本技术领域中的技术人员应该知道，其他可用的变换都不会背离本发明的精神和范围。
图1示出了本发明的以视频内容分析系统(VCA)中的触发信号为基础的双数字视频录制方法流程图。它包括两个同时运行的主进程，其中，每个主进程又分为两个子进程。
如图1所示，本发明公开了一种当检测到潜在事件时进行高质量图像录制的方法。当VCA结果分析器(11)的警报被触发时，所述图像被复制到一事件缓冲器(15)中，随后所述图像被转换成MJPEG格式并被复制到一非易失性存储器(16)中，如硬盘，并可以根据需要通过访问该非易失性存储媒介(17)来获取该事件图像。
采用MJPEG格式录制的图像为含有较少运动模糊的高质量的图像，由于文件采用MJPEG格式压缩与用传统方式存储的文件相比要大，所以，为解决上述技术问题，本发明只有在需要的时候才采用MJPEG格式录制图像。
事件发生之前、之时和之后的图像都采用MJPEG格式予以存储，这样就使得事件在最低限度的质量下降的情况下得以回放，并且可以从所录制的图像中获取有用的信息。
本发明中采用的存储设备为一非易失性二级存储没备，如硬盘。但是，任何其他有效的非易失性存储器，也可用在本发明中用于存储图像。
本发明还进一步公开了一种利用视频内容分析技术监测潜在事件的方法，它用一摄像机采集图像，并将采集到的图像转换成RAW图像格式(1)，并在需要的时候(2)将所述的RAW格式的图像存储在一RAW图像缓冲器(3)中，所述的RAW格式的图像被复制后(4)，被进一步转换成VCA模块(5)所需要的图像格式。经过格式转换后，所述的图像被传送给VCA模块(7)进行处理(6)。处理结果和图像将会被送入一结果分析器(8)中，并由结果分析器根据分析结果来决定是否触发警报(12)，一旦警报被触发，就会做一元数据记录(13)，最后，所述事件元数据被存储在一非易失性存储器中(14)，所述的非易失性存储器优选为硬盘。
潜在事件可以以无人看管的行李和/或异常行为等形式出现，其他的可能发生的事件包括但不限于：入侵监测，穿越特定线，人群监测以及反群流监测(即一个人的行走方向与其他人相反)。
本发明的高质量图像录制系统采用了用于确定潜在事件的VCA模块(7)和用于将图像压缩成高质量图像格式的MJPEG编码解码器。所述的VCA模块(7)对图像进行分析，并按照设定的规则返回一个结果以决定所录制图像的质量。
由于潜在事件的发生，摄像机所录制的图像被处理的同时，也被同步连续地压缩成为MPEG格式的图像。
本发明还公开了一种重新取回和回放所存储的图像数据的方法，它包括如下的步骤：返回事件元数据(24)，列举元数据中发现的事件(25)，选择要回放的事件(32)，回放事件图像(27)，与MPEG视频保持同步(33)，通过比较事件元数据和MPEG数据找出相应的MPEG视频(29)，选取相应的要回放的MPEG视频(34)以及回放MPEG视频(31)。
本发明还公开了一种将MPEG和MJPEG压缩图像存储在一非易失性存储器上得方法：采集图像并将采集到的图像转换成为RAW图像(1)，将采集到的图像传输到MPEG压缩器中(18，19)，记录MPEG元数据(22)，最后将MPEG数据存储在一非易失性存储器(23)上.
MPEG视频事件索引可以使得本系统的用户轻易地浏览所需事件。
采用上述的高质量图像录制方法的系统包括：a.一母板、b.一图形卡、c.一帧采集卡、d.一视频压缩卡、e.一视频压缩软件、f一二级存储设备如硬盘、g.一主存储器和h.一CPU。
其他可用于本发明的系统和方法的压缩格式列举如下：
应当指出的是，本发明并不限于上述的最佳实施方式，也可用其他的方式予以实施。对于本技术领域的普通技术人员来说，所作的等效变换和修饰都将落入本发明的权利要求的保护范围之内。
例如，对于本发明有关的硬件或者软件所作的变换。由于未来的技术进步，本发明的整个系统的硬件有可能通过添加或删除部件得到简化或扩展，但是这仍然没有偏离本发明的要旨，即当监测到潜在事件时高质量图像的录制方法。

Claims (24)

1.一种在潜在事件发生时高质量图像的录制方法，它包括如下的步骤：
a.当VCA结果分析器(11，12)中的警报被触发时，将图像复制到一事件缓冲区(15)；
b.将所述图像转换成为高质量图像压缩格式；
c.将高质量图像复制到一非易失性存储器上(16)；以及
d.将事件图像存储在一非易失性存储器上(17)。
2.一种监测潜在事件的方法，它包括如下的步骤：
a.采集图像并将图像转换成为RAW图像(1)；
b.根据需要将RAW图像传送到一RAW图像缓冲器(3)中(2)；
c.将RAW图像复制到一分析器缓冲器中(9，10)；
d.复制所述的RAW图像(4)；e.将所述的RAW图像转换成为VCA模块需要的格式(5，7)；
f.将经过格式转换后的图像传送给VCA模块(6，7)；
g.将VCA的图像处理结果送入一结果分析器中(8)；
h.决定是否触发VCA结果分析器中的警报(12)；
i.当警报被触发时做一元数据记录(13)；
j.将事件元数据存储在一非易失性存储器上(14)。
3.一种在潜在事件发生时的高质量图像录制系统，它包括一VCA模块(7)和决定是否存在潜在事件的VCA结果分析器(12)，一高质量图像压缩格式编码解码器以及一用于存储和重新取回潜在事件图像的二级非易失性存储器。
4.如权利要求3所述的在潜在事件发生时高质量图像录制系统，它进一步包括一采用高质量视频压缩格式进行同步连续地图像压缩的方法。
5.如权利要求3所述的在潜在事件发生时高质量图像录制系统，它进一步包括将高质量视频压缩格式图像和高质量图像压缩格式图像同时存储在一非易失性存储器上的方法，它包括如下的步骤：
a.采集图像并将采集到的图像转换成为一RAW图像(1)；
b.将采集到的图像传送给一高质量视频压缩器(18，19)；
c.使用元数据记录高质量视频格式压缩结果图像(22)；以及
d.将高质量视频压缩图像数据存储在一非易失性存储器中(23)。
6.如权利要求3所述的在潜在事件发生时高质量图像录制系统，它进一步包括一重新取回和回放所存储的数据的方法，它包括如下的步骤：
a.返回事件元数据(24)；
b.列举事件元数据中发现的事件(25)；
c.选取要回放的事件(32)；d.回放事件图像(27)；
e.与高质量视频保持同步(33)；
f.将事件元数据与高质量压缩视频元数据相比较并找出相应的高质量压缩格式视频(29)；
g.选取要回放的高质量压缩格式视频(34)以及
h.回放高质量压缩格式视频(31)。
7.如权利要求3所述的在潜在事件发生时高质量图像录制系统，它进一步包括：
a.一母板；
b.一图像卡；
c.一帧采集卡；
d.一视频压缩卡；
e.一二级存储器；
f.一主存储器；和
g.一CPU。
8.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为MJPEG格式。
9.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为JPEG2000。
10.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为无损JPEG。
11.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为JBIG。
12.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为JBIG2。
13.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为PNG。
14.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为WBMP。
15.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为BMP。
16.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为！CER。
17.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为ILBM。
18.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为PCX。
19.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为PGF。
20.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为TGA。
21.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为TIFF。
22.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为JPEG XR。
23.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为MJEPG2000。
24.如权利要求1到7中任意一条权利要求所述的在潜在事件发生时高质量图像录制方法，其特征在于，所述的高质量图像压缩格式为Pixlet。
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