CN104519357B - 一种视频图像存储方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视频图像存储方法和装置：针对采集到的各帧图像，每经过M帧图像，则生成一个置信度值，M为正整数；并且，每经过N帧图像，则根据最新生成的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像，N为正整数。应用本发明所述方案，能够提高系统的适应能力和可用性。
Description
技术领域
本发明涉及视频处理技术，特别涉及一种视频图像存储方法和装置。
背景技术
随着人们对安全的日益重视，监控设备（如摄像头）安装点越来越多，同时监控系统逐渐向高清化发展，相应地，监控视频所占用的存储空间越来越大，花费在硬盘上的成本越来越高昂。
而在实际应用中，很多时候，监控设备在全天的大部分时间内拍摄到的都是没有实际关注目标出现的无效数据，因此，如何有效地缩减这部分无效数据以节省存储空间和成本，是一个亟待解决的问题。
现有技术中，针对上述问题，通常采用以下处理方式：采用移动侦测或智能分析技术，对当前视频内是否存在关注目标进行分析，并输出一个是或非的判定结果，当判定结果为是时，则对视频进行编码和录像，否则，不进行编码和录像。
但是，上述方式在实际应用中也会存在一定的问题，如：无论是采用移动侦测还是智能分析技术，只要以是或非来判定，在目前的技术条件下，均存在较大的误判和漏判的可能性，而当误判时，会消耗额外的存储空间，当漏判时，则会丢失关键数据，从而降低了系统的适应能力和可用性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种视频图像存储方法和装置，能够提高系统的适应能力和可用性。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种视频图像存储方法，包括：
针对采集到的各帧图像，每经过M帧图像，则生成一个置信度值，M为正整数；
并且，每经过N帧图像，则根据最新生成的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像，N为正整数。
一种视频图像存储装置，包括：
第一处理模块，用于针对采集到的各帧图像，每经过M帧图像，则生成一个置信度值，并发送给第二处理模块，M为正整数；
所述第二处理模块，用于每经过N帧图像，则根据最新生成的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像，N为正整数。
可见，采用本发明所述方案，可根据置信度值来不断地调整目标编码帧率，并按照调整后的目标编码帧率进行编码和录像，从而尽可能地避免了现有技术中所述的误判和漏判所带来的影响，进而提高了系统的适应能力和可用性。
附图说明
图1为本发明视频图像存储方法实施例的流程图。
图2为本发明置信度值和目标编码帧率之间的映射关系示意图。
图3为本发明视频图像存储装置实施例的组成结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的问题，本发明中提出一种视频图像存储方案。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步的详细说明。
图1为本发明视频图像存储方法实施例的流程图。如图1所示，包括以下步骤11～12。
步骤11：针对采集到的各帧图像，每经过M帧图像，则生成一个置信度值，M为正整数。
置信度值为位于[Tmin，Tmax]之间的有理数，通常，Tmin大于或等于0，置信度值越大，表示图像中存在关注目标的可能性越大。
比如，Tmin的取值可为0，表示确定图像中不存在关注目标，Tmax的取值可为100，表示确定图像中存在关注目标，0～100之间的不同值则表示图像中存在关注目标的不同可能性。
在实际应用中，可以针对每帧图像，即每经过一帧图像，则生成一个置信度值，或者，也可以每经过多帧图像后，再生成一个置信度值，比如，原始图像帧率为每秒25帧，那么可每经过25帧图像，生成一个置信度值。
如何生成置信度值为现有技术，比如可采用现有的移动侦测或智能分析技术。
移动侦测技术一般用在固定场景下，通过分析前后两帧或多帧图像，获取画面中发生移动的区域、运动幅度等相关信息。
智能分析技术可通过对场景图像进行背景建模、目标分割、轨迹跟踪等，分析出画面中存在的可疑事件行为等。
步骤12：每经过N帧图像，则根据最新生成的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像，N为正整数。
根据N的取值的不同，本步骤的具体实现方式也会有所不同，以下分别进行介绍。另外，N和M的取值可以相同，也可以不同。
一）N的取值为1
当N的取值为1时，针对每帧图像，可分别判定是否需要对该帧图像进行编码，如果是，则对该帧图像进行编码和录像。
具体来说，针对每帧图像，可分别进行以下处理：
1）根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的置信度值对应的目标编码帧率；
所述映射关系曲线为一条单调非递减曲线；
目标编码帧率为位于[Fmin，Fmax]之间的有理数，Fmin大于0；
当置信度值为Tmin时，对应的目标编码帧率为Fmin，当置信度值为Tmax时，对应的目标编码帧率为Fmax。
2）将确定出的目标编码帧率映射为一个抽取因子X，X为正整数；
比如，原始图像帧率为每秒25帧，目标编码帧率为7，则编码帧比例为7/25，7/25介于1/3和1/4之间，则可从25帧图像中相对均匀地抽取出7帧图像进行编码和录像，相应地，可将3或4作为抽取因子。
3）确定在最近一次编码之后，该帧图像之前，未进行编码的图像帧数K，并确定K+1是否大于或等于X，如果是，则对该帧图像进行编码和录像，否则，不对该帧图像进行编码和录像；
也就是说，针对该帧图像，如果K+1>=X，则对该帧图像进行编码和录像，并将K清零，如果K+1<X，则不对该帧图像进行编码和录像，并将K的取值加1，即K++。
二）N的取值大于1
当N的取值大于1时，针对每N帧图像，可分别进行以下处理：
1）根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的置信度值对应的目标编码帧率；
2）按照确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像。
比如，原始图像帧率为每秒25帧，且N的取值为25，目标编码帧率为12.5，那么，可按照隔一帧抽取一帧的方式，对抽取出的各帧图像进行编码和录像。
如果将N的取值为1时的处理方式称为第一处理方式，将N的取值大于1时的处理方式称为第二处理方式，那么，本质上，第一处理方式是第二处理方式具体到每一帧图像上的二值判断的结果。
另外，本发明所述方案中还提出，当每次满足预定条件时，可确定当前的实际码流R和期望码流S，并根据当前的R和S确定出是否需要对映射关系曲线进行调整，如果是，则进行调整。
其中，所述调整可包括：当S大于R时，增大位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率，当S小于R时，减小位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率。
在实际应用中，可计算已消耗的存储容量与已存储时长之商，将计算结果作为R。比如，存储空间中已消耗的存储容量为xGB，其中存储了y天的录像，那么则可将x/y作为R，R反映了统计意义上的存储实际消耗速率。
可计算未消耗的存储容量与期望存储时长之商，将计算结果作为S。比如，存储空间中剩余（即未消耗）的存储容量为aGB，期望存储时长为b天，那么则可将a/b作为S，S反映了存储期望达到的消耗速率，期望存储时长可由人工设定，具体取值可根据实际需要而定。
以上存储时长以天为单位，如果采用其它单位，如小时或秒等，也是可以的；另外，也可采用本领域技术人员能够想到的其它方式来确定R和S，并不限制上述方式。
当每次满足预定条件，如每经过预定时长，或每增加消耗10％存储容量时，则可重新确定一次R和S的取值，或者，除第一次外，后续可仅重新确定R，S可利用R推算出来。相应地，当每次确定出R和S之后，可进一步确定是否需要对映射关系曲线进行调整，如果是，则进行调整，否则，不进行调整。
图2为本发明置信度值（T）和目标编码帧率（F）之间的映射关系示意图。如图2所示，假设原始图像帧率为每秒25帧，且用户希望当存在关注目标时以该帧率进行编码和录像，那么则将25作为Fmax，同时，假设用户可接受的最低帧率为每秒5帧，那么则将5作为Fmin；当S=R时，映射关系曲线保持不变，当S>R时，说明存储空间的消耗低于预期，为了存储更多数据，可向右上方移动映射关系曲线，即增大位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率；反之，当S<R时，说明存储空间的消耗高于预期，为了能够达到期望存储时长，可向左下方移动映射关系曲线，即减小位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率。
在S=R、S>R、S<R等不同情况下，不同的置信度值分别对应的目标编码帧率的具体取值可根据实际需要而定，图2中仅表示出了变化趋势。
再有，本发明所述方案中，在对图像进行编码时，可采用H.264/AVC、MPEG4、HEVC等各种标准编码方式，也可以采用私有压缩算法实现。对于编码得到的码流，可将其存储到存储空间中。
基于上述介绍，图3为本发明视频图像存储装置实施例的组成结构示意图。如图3所示，包括：
第一处理模块31，用于用于针对采集到的各帧图像，每经过M帧图像，则生成一个置信度值，并发送给第二处理模块32，M为正整数；
第二处理模块32，用于每经过N帧图像，则根据最新生成的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像，N为正整数。
其中，
第二处理模块32中可具体包括：
第一处理单元321，用于当N的取值为1时，针对每帧图像，分别进行以下处理：根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的置信度值对应的目标编码帧率；将确定出的目标编码帧率映射为一个抽取因子X，X为正整数；确定在最近一次编码之后，该帧图像之前，未进行编码的图像帧数K，并确定K+1是否大于或等于X，如果是，则通知第二处理单元322执行自身功能；
第二处理单元322，用于对该帧图像进行编码和录像。
或者，
第一处理单元321，用于当N的取值大于1时，针对每N帧图像，分别进行以下处理：根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的置信度值对应的目标编码帧率，并发送给第二处理单元322；
第二处理单元322，用于按照确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像。
具体地，
所述映射关系曲线为单调非递减曲线；
置信度值为位于[Tmin，Tmax]之间的有理数，置信度值越大，表示图像中存在关注目标的可能性越大；
目标编码帧率为位于[Fmin，Fmax]之间的有理数，Fmin大于0；
当置信度值为Tmin时，对应的目标编码帧率为Fmin，当置信度值为Tmax时，对应的目标编码帧率为Fmax。
另外，
第二处理单元322可进一步用于，当每次满足预定条件时，确定出当前的实际码流R和期望码流S，并发送给第一处理单元321；
相应地，第一处理单元321可进一步用于，根据当前的R和S确定出是否需要对所述映射关系曲线进行调整，如果是，则进行调整；其中，所述调整包括：当S大于R时，增大位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率，当S小于R时，减小位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率。
较佳地，
R=已消耗的存储容量/已存储时长；
S=未消耗的存储容量/期望存储时长。
图3所示装置实施例的具体工作流程请参照前述方法实施例中的相应说明，此处不再赘述。
总之，采用本发明所述方案，可根据置信度值来不断地调整目标编码帧率，并按照调整后的目标编码帧率进行编码和录像，从而尽可能地避免了现有技术中所述的误判和漏判所带来的影响，进而提高了系统的适应能力和可用性；而且，置信度值和目标编码帧率之间的映射采用自适应调整的方式，从而使得存储空间中可存储的录像时间可控；另外，采用本发明所述方案后，对于不存在关注目标的场景，会采用较低帧率进行编码和录像，这样，当回看时即相当于快进效果，从而提高了查询回看录像时的效率。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种视频图像存储方法，其特征在于，包括：
针对采集到的各帧图像，每经过M帧图像，则生成一个关于预设关注目标的置信度值，M为正整数，置信度表示图像中存在预设关注目标的可能性；
并且，每经过N帧图像，则根据最新生成的关于预设关注目标的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像，N为正整数；
其中，当N的取值为1时，所述每经过N帧图像，则根据最新生成的关于预设关注目标的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像包括：
针对每帧图像，分别进行以下处理：
根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的关于预设关注目标的置信度值对应的目标编码帧率；
将确定出的目标编码帧率映射为一个抽取因子X，X为正整数；
确定在最近一次编码之后，该帧图像之前，未进行编码的图像帧数K，并确定K+1是否大于或等于X，如果是，则对该帧图像进行编码和录像；
当N的取值大于1时，所述每经过N帧图像，则根据最新生成的关于预设关注目标的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像包括：
针对每N帧图像，分别进行以下处理：
根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的关于预设关注目标的置信度值对应的目标编码帧率；
按照确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述映射关系曲线为单调非递减曲线；
所述置信度值为位于[Tmin，Tmax]之间的有理数，置信度值越大，表示图像中存在预设关注目标的可能性越大；
所述目标编码帧率为位于[Fmin，Fmax]之间的有理数，Fmin大于0；
当置信度值为Tmin时，对应的目标编码帧率为Fmin，当置信度值为Tmax时，对应的目标编码帧率为Fmax。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
该方法进一步包括：当每次满足预定条件时，确定出当前的实际码流R和期望码流S，并根据当前的R和S确定出是否需要对所述映射关系曲线进行调整，如果是，则进行调整；
其中，所述调整包括：当S大于R时，增大位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率，当S小于R时，减小位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述确定出当前的实际码流R和期望码流S包括：
计算已消耗的存储容量与已存储时长之商，将计算结果作为R；
计算未消耗的存储容量与期望存储时长之商，将计算结果作为S。
5.一种视频图像存储装置，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于针对采集到的各帧图像，每经过M帧图像，则生成一个关于预设关注目标的置信度值，并发送给第二处理模块，M为正整数，置信度表示图像中存在预设关注目标的可能性；
所述第二处理模块，用于每经过N帧图像，则根据最新生成的关于预设关注目标的置信度值确定出一个目标编码帧率，并根据确定出的目标编码帧率对该N帧图像进行编码和录像，N为正整数；
其中，所述第二处理模块中包括：
第一处理单元，用于当N的取值为1时，针对每帧图像，分别进行以下处理：根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的关于预设关注目标的置信度值对应的目标编码帧率；将确定出的目标编码帧率映射为一个抽取因子X，X为正整数；确定在最近一次编码之后，该帧图像之前，未进行编码的图像帧数K，并确定K+1是否大于或等于X，如果是，则通知第二处理单元执行自身功能；或者当N的取值大于1时，针对每N帧图像，分别进行以下处理：根据置信度值与目标编码帧率之间的映射关系曲线，确定出最新生成的关于预设关注目标的置信度值对应的目标编码帧率，并发送给第二处理单元；
所述第二处理单元，用于当N的取值为1时，对所述帧图像进行编码和录像；或者当N的取值大于1时，按照确定出的目标编码帧率对所述N帧图像进行编码和录像。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述映射关系曲线为单调非递减曲线；
所述置信度值为位于[Tmin，Tmax]之间的有理数，置信度值越大，表示图像中存在预设关注目标的可能性越大；
所述目标编码帧率为位于[Fmin，Fmax]之间的有理数，Fmin大于0；
当置信度值为Tmin时，对应的目标编码帧率为Fmin，当置信度值为Tmax时，对应的目标编码帧率为Fmax。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述第二处理单元进一步用于，当每次满足预定条件时，确定出当前的实际码流R和期望码流S，并发送给所述第一处理单元；
所述第一处理单元进一步用于，根据当前的R和S确定出是否需要对所述映射关系曲线进行调整，如果是，则进行调整；其中，所述调整包括：当S大于R时，增大位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率，当S小于R时，减小位于Tmin到Tmax之间的置信度值对应的目标编码帧率。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述R＝已消耗的存储容量/已存储时长；
所述S＝未消耗的存储容量/期望存储时长。
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