CN102724492B - 视频图像传输、播放方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频图像传输、播放方法和系统，其方法包括步骤：从原始视频流的帧图像中，分别提取背景图像和运动图像；计算并记录每帧运动图像相对于背景图像的坐标位置；根据设定的帧周期从提取的背景图像中抽取背景图像，并记录所抽取的背景图像在原始视频流中的帧位置；将运动图像及其对应的坐标位置信息和抽取的背景图像及其对应的帧位置信息进行发送；接收运动图像及其对应的坐标位置信息和背景图像及其对应的帧位置信息；根据帧位置信息和坐标位置信息播放所述接收的运动图像和背景图像。通过本发明的技术，使得所传输的视频文件的帧速小于原始视频流的帧速，降低了视频帧的数据处理量和信息容量，提高了视频播放的实时性。

Description

视频图像传输、播放方法和系统

技术领域

本发明涉及视频图像处理技术，特别是涉及一种视频图像传输、播放方法和系统。

背景技术

视频图像相邻帧之间存在大量的冗余信息，虽然H.264标准对视频提出了很多先进的视频压缩方法，去除了帧内、帧间大量的冗余信息，但这些压缩方法是以高计算复杂度为代价，而高算法复杂度降低了视频的压缩、解码效率，限制了视频的实时传输。

在公开号为CN100469108C的专利文献中，公开了一种将产生信息变化的局部区域生成连续视频流，对不变化的背景信息在视频会议系统中的采集时只需要采集、存储、传送一次的方法，通过该方法在一定程度上可以减少信息传输量。

但在实际应用中，视频图像往往存在较多的变化，若变化区域的数量达到一定程度时，采用该方法则会由于变化区域过多导致视频数据处理量和信息容量陡增，降低视频图像信息的传输效率，甚至低于直接播放全部的视频图像，所以该方法并不能彻底地减少视频数据的处理量和信息容量。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术不能彻底地减少视频数据的处理量和信息容量的问题，提供一种视频图像传输、播放方法和系统。

一种视频图像传输、播放方法，包括如下步骤：

从原始视频流的帧图像中，分别提取背景图像和运动图像；

计算并记录每帧所述运动图像相对于所述背景图像的坐标位置；

根据设定的帧周期从所述提取的背景图像中抽取背景图像，并记录所抽取的背景图像在所述原始视频流中的帧位置；

将所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述抽取的背景图像及其对应的帧位置信息进行发送；

接收所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述背景图像及其对应的帧位置信息；

根据所述帧位置信息和坐标位置信息播放所述接收的运动图像和背景图像。

一种视频图像传输、播放系统，包括：

图像提取模块，用于从原始视频流的帧图像中，分别提取背景图像和运动图像；

坐标计算模块，用于计算并记录每帧所述运动图像相对于所述背景图像的坐标位置；

背景视频降帧模块，用于根据设定的帧周期从所述提取的背景图像中抽取背景图像，并记录所抽取的背景图像在所述原始视频流中的帧位置；

视频发送模块，用于将所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述抽取的背景图像及其对应的帧位置信息进行发送；

视频接收模块，用于接收所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述背景图像及其对应的帧位置信息；

视频播放模块，用于根据所述帧位置信息和坐标位置信息播放所述接收的运动图像和背景图像。

上述视频图像传输、播放方法和系统，通过从原始视频流中提取背景图像和运动图像，分别以不同的帧速进行传输、播放，运动图像跟踪运动物体的细节变化，背景图像提供了视频播放的背景部分，帧速小于原始视频流的帧速，降低了视频帧的数据处理量和信息容量，提高了视频播放的实时性。

附图说明

图1为一个实施例的视频图像传输、播放方法流程图；

图2为一个实施例中的抽取背景图像示意图；

图3为一个实施例中的存储视频文件示意图；

图4为一个实施例的视频图像传输、播放系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的视频图像传输、播放方法的具体实施方式作详细描述。

图1示出了一个实施例的视频图像传输、播放方法流程图，包括如下步骤：

在发送端；

步骤S101，从原始视频流的每帧图像中，分别提取背景图像和运动图像。

具体地，原始视频图像包括：实时采集的RGB视频图像、YUV视频图像，或本地存储的DVD格式视频图像、RMVB格式视频图像等。

在一个实施例中，提取运动图像的过程中，可以采用静态提取方式或动态提取方式来提取运动物体区域。

采用静态提取方式运动物体区域时，运动图像为运动物体在原始视频流的图像中运动时所经过的最大运动范围的外接矩形图像。

采用动态提取方式运动物体区域时，运动图像为运动物体在原始视频流的图像中运动时实时的运动范围的外接矩形的图像。

需要说明的是，对于运动图像中的运动物体区域的个数，可以根据使用的实际情况进行设定，划分的区域越精细，数据处理量则越大。

通过在发送端对原始视频流的帧图像进行分离，可以针对于运动图像和背景图像设定不同的帧速。

步骤S102，计算并记录每帧所述运动图像相对于所述背景图像的坐标位置；具体地，对于每一帧运动图像，都计算其对应于背景图像的坐标位置，由于运动图像相对于背景图像的位置是实时变化的，所以通过计算坐标位置后，可以在重新组合播放时进行位置匹配。

在一个实施例中，可以进一步降低运动图像的帧率，即根据设定的帧周期从所提取的运动图像中抽取运动图像，然后再计算并记录所抽取每帧运动图像相对于背景图像的坐标位置；对于原始视频流的图像中，如果运动图像变换较小，可以通过降低运动图像的帧率来减少数据的处理量和信息容量。

步骤S103，根据设定的帧周期从所述提取的背景图像中抽取背景图像，并记录所抽取的背景图像在所述原始视频流中的帧位置。

具体地，即在每个帧周期内，抽取一帧背景图像，并记录该背景图像在原始视频流中的帧位置，如图2所示，在原始视频流中，所提取的背景图像和运动图像分别得到背景视频流和运动物体视频流，以3个帧周期从背景视频流中抽取背景图像，即每3个图像帧抽取一个背景图像，则背景图像的帧率只相当于原始视频流的帧率的1/3，需要说明的是，帧周期的大小可以根据使用的实际情况而动态设定。

由于背景图像的变化较小，通过适当降低帧率，在保证播放的要求的同时可以极大地降低数据处理量和信息容量，减少传输中的总体码流，更有利于视频播放的实时性。

步骤S104，将所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述抽取的背景图像及其对应的帧位置信息进行发送。

具体地，将抽取得到背景视频流以及运动物体视频流分别进行缓存，对于背景视频流中每一帧背景图像，同时保存其对应的帧位置，对于运动物体视频流中每一帧运动图像，同时保存其对应的坐标信息；然后将缓存的视频文件发送至接收端。

对于上述视频文件的存储格式，如图3所示，包括背景视频流、及用于播放背景视频流中的每一帧背景图像对应的帧位置信息，运动物体视频流、及运动物体视频流中每一帧运动图像相对于背景图像的坐标位置信息。

上述存储格式的视频文件中，背景视频流相对于运动物体视频流的帧频下降，信息容量比原始视频流降低，更有利于传输。

在接收端；

步骤S105，接收运动图像及其对应的坐标位置信息和背景图像及其对应的帧位置信息。

通过对接收的视频文件中的背景视频流和运动物体视频流分别进行解码，可以获取用于播放的背景图像和运动图像，其中，运动图像显示了运动物体的运动变化，背景图像显示了背景的变化。

步骤S105，根据所述帧位置信息和坐标位置信息播放所述接收的运动图像和背景图像,具体地：

分别设定播放运动图像和背景图像刷新率；由于用户更关注运动物体的变化，而背景一般不存在太多变动，用户也不关注背景的一些细微变化，所以可以设定背景图像的刷新率远小于运动图像的刷新率，例如，一般的视频图像的视频刷新率为30帧/s，则可以设定背景图像刷新率5帧/S，运动图像的刷新率25帧/S。

根据帧位置信息将运动图像与背景图像进行时间匹配，即将背景图像放在原始视频图像中的帧位置进行播放。

根据坐标位置信息将运动图像与背景图像进行位置匹配，即将运动图像放在背景图像中的指定区域进行播放。

分别根据上述设定刷新率播放所匹配的运动图像与背景图像，在播放过程中，如果运动图像与背景图像的内容不能匹配，则可以调整视频图像的分辩率，使得边缘很好整合。

通过上述处理，图像的帧速比原始视频的帧速下降，从而合并输出的码流下降，大大降低了视频帧的数据处理量，提高了视频播放的实时性。

下面结合附图对本发明的视频图像传输、播放方法对应系统的具体实施方式作详细描述。

如图4所示，图4示出了一个实施例的视频图像传输、播放系统结构图，包括：设于视频图像发送端的图像提取模块、坐标计算模块、背景视频降帧模块以及视频发送模块，设于视频图像接收端的视频接收模块和视频播放模块。

图像提取模块，用于从原始视频流的帧图像中，分别提取背景图像和运动图像。

坐标计算模块，用于计算并记录每帧所述运动图像相对于所述背景图像的坐标位置。

背景视频降帧模块，用于根据设定的帧周期从所述提取的背景图像中抽取背景图像，并记录所抽取的背景图像在所述原始视频流中的帧位置。

视频发送模块，用于将所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述抽取的背景图像及其对应的帧位置信息进行发送。

视频接收模块，用于接收所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述背景图像及其对应的帧位置信息。

视频播放模块，用于根据所述帧位置信息和坐标位置信息播放所述接收的运动图像和背景图像。

在一个实施例中，图像提取模块中的要提取的原始视频图像包括：实时采集的RGB视频图像、YUV视频图像，或本地存储的DVD格式视频图像、RMVB格式视频图像。

在一个实施例中，视频图像传输、播放系统还包括设置在所述坐标计算模块前的运动视频降帧模块，用于根据设定的帧周期从所提取的运动图像中抽取运动图像。

在一个实施例中，图像提取模块所提取的运动图像包括：运动物体在原始视频流的图像中运动时所经过的最大运动范围的外接矩形图像，或运动物体在原始视频流的图像中运动时实时的运动范围的外接矩形的图像。

在一个实施例中，所述视频播放模块包括：刷新率设置模块、匹配模块以及播放模块。

刷新率设置模块，用于分别设定播放运动图像和背景图像刷新率。

匹配模块，用于根据所述帧位置信息将所述运动图像与背景图像进行时间匹配，以及根据所述坐标位置信息将所述运动图像与背景图像进行位置匹配。

播放模块，用于分别根据所述刷新率播放所述匹配的运动图像与背景图像。

综合上述实施例，将视频图像分为运动物体区域视频流和背景视频流的方法，对运动物体区域和背景图像分别以不同的帧速进行传输、播放，运动物体区域视频流跟踪运动物体的细节变化，背景视频流提供了视频播放的背景图像，帧速远小于运动物体区域视频流。

在播放时设定不同的视频刷新率，由于背景视频流的帧速≤运动物体区域帧速≤普通视频帧速，因此本发明大大降低视频帧的数据处理量很信息容量，提高了视频播放的实时性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种视频图像传输、播放方法，其特征在于，包括以下步骤：

从原始视频流的帧图像中，分别提取背景图像和运动图像；

计算并记录每帧所述运动图像相对于所述背景图像的坐标位置；

根据设定的帧周期从所述提取的背景图像中抽取背景图像，并记录所抽取的背景图像在所述原始视频流中的帧位置；

将所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述抽取的背景图像及其对应的帧位置信息进行发送；

接收所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述背景图像及其对应的帧位置信息；

根据所述帧位置信息和坐标位置信息播放所述接收的运动图像和背景图像；具体包括：分别设定播放运动图像和背景图像刷新率；根据所述帧位置信息将所述运动图像与背景图像进行时间匹配，以及根据所述坐标位置信息将所述运动图像与背景图像进行位置匹配；分别根据所述刷新率播放所述匹配的运动图像与背景图像。

2.根据权利要求1所述的视频图像传输、播放方法，其特征在于，所述原始视频图像包括：实时采集的RGB视频图像、YUV视频图像，或本地存储的DVD格式视频图像、RMVB格式视频图像。

3.根据权利要求1所述的视频图像传输、播放方法，其特征在于，在所述计算并记录每帧所述运动图像相对于所述背景图像的坐标位置步骤前还包括：根据设定的帧周期从所提取的运动图像中抽取运动图像。

4.根据权利要求1所述的视频图像传输、播放方法，其特征在于，所述运动图像包括：

运动物体在所述原始视频流的图像中运动时所经过的最大运动范围的外接矩形图像；

或

运动物体在所述原始视频流的图像中运动时实时的运动范围的外接矩形的图像。

5.一种视频图像传输、播放系统，其特征在于，包括：

图像提取模块，用于从原始视频流的帧图像中，分别提取背景图像和运动图像；

坐标计算模块，用于计算并记录每帧所述运动图像相对于所述背景图像的坐标位置；

背景视频降帧模块，用于根据设定的帧周期从所述提取的背景图像中抽取背景图像，并记录所抽取的背景图像在所述原始视频流中的帧位置；

视频发送模块，用于将所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述抽取的背景图像及其对应的帧位置信息进行发送；

视频接收模块，用于接收所述运动图像及其对应的坐标位置信息和所述背景图像及其对应的帧位置信息；

视频播放模块，用于根据所述帧位置信息和坐标位置信息播放所述接收的运动图像和背景图像；

其中，所述视频播放模块包括：

刷新率设置模块，用于分别设定播放运动图像和背景图像刷新率；

匹配模块，用于根据所述帧位置信息将所述运动图像与背景图像进行时间匹配，以及根据所述坐标位置信息将所述运动图像与背景图像进行位置匹配；

播放模块，用于分别根据所述刷新率播放所述匹配的运动图像与背景图像。

6.根据权利要求5所述的视频图像传输、播放系统，其特征在于，所述原始视频图像包括：实时采集的RGB视频图像、YUV视频图像，或本地存储的DVD格式视频图像、RMVB格式视频图像。

7.根据权利要求5所述的视频图像传输、播放系统，其特征在于，还包括设置在所述坐标计算模块前的运动视频降帧模块，用于根据设定的帧周期从所提取的运动图像中抽取运动图像。

8.根据权利要求5所述的视频图像传输、播放系统，其特征在于，所述运动图像包括：

运动物体在所述原始视频流的图像中运动时所经过的最大运动范围的外接矩形图像；

或

运动物体在所述原始视频流的图像中运动时实时的运动范围的外接矩形的图像。