CN104021139A - 一种视频数据存取方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于安防技术领域，提供了一种视频数据存取方法及装置。所述方法，包括：将视频源数据进行投影变换；根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将所述分段索引表存储在第一存储器中；根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中；根据所述分段信息索引表和所述分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中；将写入到第一存储器中的视频数据读出。在本发明实施例中，通过两级索引表，将投影视频原本要处理的离散的视频数据转换为分段连续的视频数据，大大提高了存取效率。

Description

一种视频数据存取方法及装置
技术领域
本发明属于安防技术领域，尤其涉及一种视频数据存取方法及装置。
背景技术
随着视频监控系统的发展，实时视频分辨率越来越高，像素从100W到800W，帧率达25～30帧/秒及更高，视频数据量越来越大。在处理大量视频数据时，比如在处理全景视频输出时，对存储器的高效存取非常重要，当进出DDR(Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)的视频数据地址不连续时，这一点将变得尤为重要，现有的视频数据存取效率有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视频数据存取方法方法，以解决现有的视频数据存取效率比较低的问题。
本发明是这样实现的，一种视频数据存取方法，包括：
将视频源数据进行投影变换；
根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将所述分段索引表存储在第一存储器中；
根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中；
根据所述分段信息索引表和所述分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中；
将写入到第一存储器中的视频数据读出。
优选的，所述将视频源数据进行投影变换，具体为：
将视频源数据每帧图像的每行像素数据都进行投影变换得到投影坐标。
优选的，所述分段信息索引表包括：
投影变换后的行号，以及每行对应分段的首个像素点的坐标和分段的长度，所述分段为1个或多个。
优选的，所述分段统计索引表包括：
投影变换后的行号以及每行分段总数。
优选的，所述投影变换为柱面投影变换。
本发明还提供了提供一种视频数据存取装置，包括：
投影变换模块、第一建立存储模块、第二建立存储模块、写入模块以及读取模块；
所述投影变换模块，用于将视频源数据进行投影变换；
所述第一建立存储模块，用于根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将所述分段索引表存储在第一存储器中；
所述第二建立存储模块，用于根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中；
所述写入模块，用于根据所述分段信息索引表和所述分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中；
所述读取模块，用于将写入到第一存储器中的视频数据读出。
优选的，所述投影变换模块还包括：
投影变换子模块，用于将视频源数据每帧图像的每行像素数据都进行投影变换得到每个像素的投影坐标。
优选的，所述分段信息索引表包括：
投影变换后的行号，以及每行对应分段的首个像素点的坐标和分段的长度，所述分段为1个或多个。
优选的，所述分段统计索引表包括：
投影变换后的行号以及每行分段总数。
优选的，所述投影变换为柱面投影变换。
在本发明中，将视频源数据进行投影变换；根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将所述分段索引表存储在第一存储器中；根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中；根据所述分段信息索引表和所述分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中；将写入到第一存储器中的视频数据读出，输出全景视频。本发明通过两级索引表，将投影视频原本要处理的离散的视频数据转换为分段连续的视频数据，大大提高了存取效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种视频数据存取方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的柱面投影示意图；
图3是本发明实施例提供的柱面投影又一示意图；
图4是本发明实施例提供的一种视频数据存取装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的一种视频数据存取方法的实现流程，详述如下：
步骤101、将视频源数据进行投影变换。
由于视频数据的每幅图像都是相机在不同角度拍摄得到的，所以每幅图像并不在同一投影屏幕上，如果对重叠的图像直接进行无缝拼接，会破坏实际景物的视觉一致性。所以需要对图像进行投影变换再进行拼接。将视频源数据进行投影变换，具体为：将视频源数据每帧图像的每行像素数据都进行投影变换得到投影坐标。本发明实施例中，投影变换为柱面投影变换，柱面投影是指采集到的图像数据重投影到一个以相机焦距为半径的柱面，在柱面上进行全景图的投影拼接。图2为柱面投影变换的示意图，其中虚线x、y坐标系表示视平面(即原始图像平面)的x、y坐标坐标系，实线x、y、z坐标系表示柱面坐标系。柱面投影公式为：
x y z = x src y src f × R 3 × 3 - - - ( 1 )
x c = f × arctan x z - - - ( 2 )
y c = xf x 2 + z 2 - - - ( 3 )
其中，xsrc、ysrc表示原始平面图像x、y轴坐标，xc、yc柱面变换后的x、y轴坐标；R3×3是3x3的旋转矩阵，f是焦距，R和f由柱面弯曲系数决定；z是柱面坐标一个分量，是计算中间变量。
当然投影变换也可以采用平面投影、立方体投影和球面投影等，在此不做限定。
步骤102、根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将所述分段索引表存储在第一存储器中。
视频源数据在经过投影变换后，原来的一行数据可能分布在投影画面中的多行，如图3所示，图3为柱面投影变换又一示意图。考虑拼接全景画面的美观性，上下未对齐的部分可剪裁。通常投影图的视频数据并非完全离散，在局部范围内的一小段数据仍是连续的，因此，将源视频的每行视频数据划分为若干小段，每个小段在投影图中的数据仍是连续的，在柱面上，投影坐标是连续的点组成一个分段。各小段之间可以是不连续的甚至是不同行的。即各个分段之间的视频数据是不连续的，而段内的视频数据是连续的。
对视频源数据每帧图像每行连续计算原图坐标到投影图坐标的映射，记录每个分段的起始像素点投影坐标及分段的长度，据此建立分段信息索引表(分段索引)。如表1所示，分段信息索引表包括：投影变换后的行号，以及每行对应分段的首个像素点的坐标和分段的长度，分段为1个或多个。
表1
投影变换后的行号 分段信息
0 (X00,Y00,Len00)、、、(X0n,Y0n,Len0n)
1 (X10,Y10,Len10)、、、(X1i,Y1i,Len1i)
、、、 、、、
K (Xk0,k10,Lenk0)、、、(Xkj,kkj,Lenkj)
表1中，0、1、、、K表示投影变换后的行号，X00，Y00表示第一行第一个分段的收个像素点的投影坐标，Len00表示第一行第一个分段的长度，X0n，Y0n表示第一行第n个分段的首个像素点的投影坐标，Len0n表示第一行第n个分段的长度。其他符号含义类似，在此，不再赘述。
建立好分段信息索引表后，将分段信息索引表保存在第一存储器中，比如存储在DDR(Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)中。
步骤103、根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中。
根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将分段统计索引表存储在第二存储器中，比如可以并将分段统计索引存储在主控制器FPGA片内的BRAM(嵌入式块RAM)中。优选的，如表2所示，分段统计索引表包括：投影变换后的行号以及每行分段总数。
表2
投影变换后的行号 段数
0 n
1 i
、、、 、、、
K j
表1中，0、1、、、K表示投影变换后的行号，n、i、j分别表示第0行、第1行、第K行的段数。
步骤104、根据分段信息索引表和分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中。
建立好分段信息索引表和分段统计索引表后，根据分段信息索引表和分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中，具体的，根据分段段数、每个分段首个像素点的投影坐标以及每个分段长度计算得到每个分段的存储地址，然后将对应的分段视频数据存储在第一存储器中，比如DDR中。
步骤105、将写入到第一存储器中的视频数据读出。
最后主控制器比如FPGA可以将存储在DDR中的视频数据读出，输出全景视频。
本发明实施例中，通过两级索引表，将投影视频原本要处理的离散的视频数据转换为分段连续的视频数据，大大提高了存取效率。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
图4示出了本发明实施例提供的一种视频数据存取装置的结构框图，该装置可以实现前述方法实施例所描述的方法。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参照图4，该视频数据存取装置，包括：投影变换模块41、第一建立存储模块42、第二建立存储模块43、写入模块44以及读取模块45。
投影变换模块41，用于将视频源数据进行投影变换。优选的，投影变换模块41还包括：投影变换子模块411，用于将视频源数据每帧图像的每行像素数据都进行投影变换得到每个像素的投影坐标。优选的，投影变换为柱面投影变换。
第一建立存储模块42，用于根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将分段索引表存储在第一存储器中。优选的，分段信息索引表包括：投影变换后的行号，以及每行对应分段的首个像素点的坐标和分段的长度，分段为1个或多个。第一存储器可以为DDR。
第二建立存储模块43，用于根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中。优选的，分段统计索引表包括：投影变换后的行号以及每行分段总数。第二存储器可以为主控制器FPGA的BRAM。
写入模块44，用于根据分段信息索引表和分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中。
读取模块45，用于将写入到第一存储器中的视频数据读出。读取模块35，用于将写入到第一存储器中的视频数据读出，输出全景视频。
本发明实施例中，通过两级索引表，将投影视频原本要处理的离散的视频数据转换为分段连续的视频数据，大大提高了存取效率。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即所述服务器的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元或模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例一中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视频数据存取方法，其特征在于，包括：
将视频源数据进行投影变换；
根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将所述分段信息索引表存储在第一存储器中；
根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中；
根据所述分段信息索引表和所述分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中；
将写入到第一存储器中的视频数据读出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将视频源数据进行投影变换，具体为：
将视频源数据每帧图像的每行像素数据都进行投影变换得到投影坐标。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分段信息索引表包括：
投影变换后的行号，以及每行对应分段的首个像素点的坐标和分段的长度，所述分段为1个或多个。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分段统计索引表包括：
投影变换后的行号以及每行分段总数。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述投影变换为柱面投影变换。
6.一种视频数据存取装置，其特征在于，包括：
投影变换模块、第一建立存储模块、第二建立存储模块、写入模块以及读取模块；
所述投影变换模块，用于将视频源数据进行投影变换；
所述第一建立存储模块，用于根据投影变换后的分段数据建立分段信息索引表，并将所述分段信息索引表存储在第一存储器中；
所述第二建立存储模块，用于根据投影变换后的每行分段数据的段数建立分段统计索引表，并将所述分段统计索引表存储在第二存储器中；
所述写入模块，用于根据所述分段信息索引表和所述分段统计索引表将对应的分段视频数据写入到第一存储器中；
所述读取模块，用于将写入到第一存储器中的视频数据读出。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述投影变换模块还包括：
投影变换子模块，用于将视频源数据每帧图像的每行像素数据都进行投影变换得到每个像素的投影坐标。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分段信息索引表包括：
投影变换后的行号，以及每行对应分段的首个像素点的坐标和分段的长度，所述分段为1个或多个。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分段统计索引表包括：
投影变换后的行号以及每行分段总数。
10.如权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述投影变换为柱面投影变换。
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