CN105554040B - 远程视频监控方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程视频监控方法和系统，所述方法包括：采集监控场景的源视频图像数据,在更新周期内将监控场景的背景图像数据传输到客户端；实时识别源视频图像数据中的人像数据，并将所述人像数据实时传输到所述客户端；和所述客户端将实时接收到的人像数据与更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像。所述系统包括视频监控装置和客户端，所述视频监控装置将监控视频远程发送给所述客户端，所述视频监控装置包括图像采集模块、图像识别模块和视频图像传输模块，所述客户端包括视频图像合成模块。本发明定期发送背景图像数据，实时发送人像数据，减少了数据的传输量，即使有网络的限制，仍能为用户提供流畅的监控视频。

Description

远程视频监控方法和系统

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，具体地说，涉及一种远程视频监控方法和系统。

背景技术

在视频监控技术领域中，网络视频监控的使用得到越来越多的应用，人们可以使用移动通信终端的客户端或电脑客户端，实时远程查看特定地点的监控视频，例如家庭监控系统，某些公共场所的监控系统。

在实时监控视频技术中，经常会使用到视频压缩、网络视频分块传输等技术。但有时候因为网速的问题，并考虑网络流量，特别是使用移动通信终端客户端的网络时，需要尽量压缩、减小传输数据。目前常用的视频压缩技术，例如H264等编码技术，只能从数据算法层面进行压缩，其数据的压缩量相对来说很有限。

从某些视频监控的实际情况来看，并不需要将在特定地点采集到的所有视频数据全部传输给客户端。例如家庭中安装的监控系统，监控的背景基本是不变的，而且这个背景图像也不是用户最关心的，只有监控地点出现的人像才是用户最关心的数据，然而以目前的技术实现来看，每次传输的数据是采集到的包括背景数据和人像数据的所有数据，因此，即使采有现有的压缩技术进行压缩，仍然有受网速、网络流量的限制，会导致客户端接收到的视频不够流畅，或过多的消耗网络流量的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针到现有技术的不足，提供一种远程视频监控方法和系统，通过减少网络视频传输的数据，获得流畅的视频监控画面。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种远程视频监控方法，其中，包括以下步骤：

采集监控场景的源视频图像数据,在更新周期内将监控场景的背景图像数据传输到客户端；

从所述源视频图像数据中实时识别出人像数据，并将所述人像数据实时传输到所述客户端；和

所述客户端将实时接收到的人像数据与更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像。

优选地，从所述源视频图像数据中实时识别出人像数据包括以下步骤：

从所述监控场景的源视频图像数据中提取出人像像素数据；

记录所述人像的每个像素的序列号和其在源视频图像中的坐标；

其中，将所述人像数据实时传输到所述客户端包括：

将所述人像像素数据、所述像素的序列号和在源视频图像中的坐标传输给所述客户端。

优选地，在将所述人像像素数据、所述像素的序列号和在源视频图像中的坐标发送给所述客户端之前，包括以下步骤：

根据人像轮廓像素坐标计算所述人像面积s_i，其中，s_i≤s，i＝1,2,3……k，s为传输图像面积；和

将n个人像合成面积为s的合成图像，其中，n＝1,2,3……k,

如果则合面图像

将所述人像像素数据、所述人像数据的每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标传输给所述客户端具体为：

将所述合成图像及组成合成图像的每一个人像的每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标传输给所述客户端。

优选地，记录所述人像的每个像素在源视频图像中的坐标具体为：在每一个像素的RGB数据中加入所述像素在源视频图像中的坐标。

优选地，所述像素的序列号包括所述像素所在源视频中的帧数。

优选地，所述客户端将实时接收到的人像数据与更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像包括以下步骤：

根据接收到的人像数据合成第x帧视频图像的人像图像，其中，

0<x≤m,m为当前传输的帧数；和

将所述第x帧视频图像的人像图像与所述背景图像叠加在一起，合成第x帧实时监控视频图像。

优选地，根据接收到的人像数据合成第x帧视频图像的人像图像包括：

遍历实时接收到的人像数据的每个像素，获取每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标；和

根据像素的序列号，将第x帧的所有人像像素按照在第x帧源视频图像中的坐标合成第x帧图像的人像图像。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种远程视频监控系统，包括视频监控装置和客户端，所述视频监控装置将监控视频远程发送给所述客户端，其中，所述视频监控装置包括：

图像采集模块，用于实时采集监控场景的源视频图像数据；

图像识别模块，用于实时获取监控场景中的人像数据，和在更新周期内获取监控场景的背景图像数据；和

视频图像传输模块，与所述图像识别模块和图像采集模块相连接，用于将实时获取的人像数据和在更新周期内获取的背景图像数据发送到客户端；

所述客户端包括视频图像合成模块，用于将实时接收到的人像数据与当前更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像。

优选地，所述图像识别模块包括：

背景识别单元，与所述图像采集模块相连接，用于获取监控场景的背景图像数据；

人像识别单元，与所述图像采集模块相连接，用于从所述源视频图像数据中识别人像，并提取出人像像素数据；和

参数记录单元，用于记录识别出的人像的每一个像素的序列号和其在源视频图像中的坐标。

优选地，所述视频图像传输模块包括：

人像面积计算单元，与所述参数记录单元相连接，用于根据人像轮廓像素坐标计算所述人像面积s_i，其中，s_i≤s，i＝1,2,3……k，s为传输图像面积；和

传输图像合成单元，与所述人像面积计算单元相连接，用于将n个人像合成面积为 s的合成图像，其中，n＝1,2,3……k,如果则合面图像

图像数据传输单元，与所述图像识别模块和所述传输图像合成单元相连接，用于向客户端传输所述背景图像数据及人像合成图像数据。

优选地，所述视频图像合成模块包括：

人像合成单元，用于根据接收到的人像数据合成第x帧视频图像的人像图像，其中，0<x≤m,m为当前传输的帧数；和

视频图像合成单元，与所述人像合成单元相连接，用于将合成的第x帧视频图像的人像图像与当前更新周期内的背景图像叠加在一起，合成第x帧视频监控图像。

优选地，所述人像合成单元包括：

像素遍历子单元，用于遍历实时接收到的人像数据的每个像素数据，获取每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标；和

像素排列子单元，根据像素的序列号，将第x帧的所有人像像素按照在第x帧源视频图像中的坐标合成第x帧图像的人像。

由于本发明将背景图像数据与用户所关心的人像数据分开传输，并且仅定期传输背景图像数据，所以，大大减少了数据的传输量，相比较现有技术中仅用视频压缩技术，从源头减少了传输的数据量，在网络流量有限或网速有限的情况下，仍然能为用户提供流畅的监控视频。

附图说明

通过参照以下附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明所述远程视频监控方法的流程图；

图2为本发明所述远程视频监控系统的原理框图；

图3为本发明所述方法中人像数据的识别及进行传输处理的流程图；

图4为本发明所述远程视频监控系统中视频监控装置的原理框图；

图5为本发明所述方法中客户端合成监控场景的实时监控视频图像的流程图；和

图6为本发明所述远程视频监控系统中客户端中的视频图像合成模块的原理框图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。

附图中的流程图、框图图示了本发明实施例的系统、方法、装置的可能的体系框架、功能和操作，流程图和框图上的方框可以代表一个模块、程序段或仅仅是一段代码，所述模块、程序段和代码都是用来实现规定逻辑功能的可执行指令。也应当注意，所述实现规定逻辑功能的可执行指令可以重新组合，从而生成新的模块和程序段。因此附图的方框以及方框顺序只是用来更好的图示实施例的过程和步骤，而不应以此作为对发明本身的限制。

如图1所示，为本发明所述远程视频监控方法的流程图；如图2所示，为本发明所述远程视频监控系统的原理框图。结合图2和图1对本发明进行详细说明。

本发明所述远程视频监控系统包括视频监控装置1和客户端2，所述视频监控装置1将监控视频远程发送给所述客户端2，其中，所述视频监控装置1包括图像采集模块11、图像识别模块12和视频图像传输模块13。

其中，在步骤S1，图像采集模块11采集监控场景的源视频图像数据。

步骤S2，图像识别模块12在更新周期内，从监控场景的源视频图像数据中识别出监控场景的背景图像数据，并通过与其连接的视频图像传输模块13将采集到监控场景的背景图像数据发送给所述客户端2。其中，所述的更新周期可以人为设定，例如一个月或一周等。

步骤S3，图像识别模块12从监控场景的源视频图像数据中识别出监控场景中的人像数据，并通过与其连接的视频图像传输模块13将实时获取的人像数据发送到客户端2。

步骤S4，所述客户端2包括视频图像合成模块20，用于将实时接收到的人像数据与当前更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像。

所述客户端2可以为用户的移动通信终端，或者是用户办公室内的电脑等。客户端2通过网络远程接收所述视频监控装置1发送来的视频图像数据，经过图像合并得到监控场景的实时监控视频图像。由于本发明将背景图像数据与用户所关心的人像数据分开传输，并且仅定期传输背景图像数据，所以，大大减少了数据的传输量，相比较现有技术中仅用视频压缩技术，从源头减少了数据量，由于监控场景的特殊性，即使一个月发送一次背景数据，也不会影响对场景监控的准确性和实时性。

具体地，如图3和图4所示，图3为本发明所述方法中人像数据的实时识别和传输处理的流程图；图4为本发明所述远程视频监控系统中视频监控装置的原理框图。视频监控装置1中的图像识别模块12包括背景识别单元121、人像识别单元122和参数记录单元123。其中，背景识别单元121、人像识别单元122分别与图像采集模块11连接，参数记录单元123与人像识别单元122相连接。视频图像传输模块13包括人像面积计算单元131、传输图像合成单元132和图像数据传输单元133。

背景识别单元121与所述图像采集模块11相连接，在更新周期内，从所述图像采集模块11采集到的监控场景的源视频图像数据中获取监控场景的背景图像数据，通过视频图像传输模块13中的图像数据传输单元133，将所述背景图像数据传输到客户端。

在发明提供的视频监控中，用户最关心的是监控场景的人像数据，因此，对于人像数据，需要实时监测，具体来说，需要在所述图像采集模块11采集到的监控场景的源视频图像数据中实时识别出人像数据，并将所述的人像数据实时传输到所述客户端，具体过程如图3所示。

步骤S31，人像识别单元121从所述源视频图像数据中识别人像，并提取出人像像素数据；

步骤S32，参数记录单元122记录识别出的人像的每一个像素的序列号和其在源视频图像中的坐标；

步骤S33，人像面积计算单元131与所述参数记录单元122其连接，从中得到人像轮廓像素在源视频图像中的坐标，根据人像轮廓像素坐标计算所述人像面积s_i，其中，s_i≤s，i＝1,2,3……k，s为传输图像面积；

步骤S34，得到每一个人像的面积后，为了提高传输效率，将n个人像合成面积与传 输图像面积s相等的合成图像，使传输图像面积s＝合成图像面积n＝1,2,3……k, 如果所述n个完整的人像合成的面积大于传输图像面积s，即如果则将第n个图 像分割成两部分，将大于传输图像面积s的那部分留到下一帧传输，因而本 次传输的合面图像面积为

步骤S35，将所述合成图像及组成合成图像的每一个人像的每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标传输给所述客户端。

其中，关于人像的识别，本领域技术人员可以参考现有技术中的各种方法，如基于几何特征的方法、基于模板的方法和基于模型的方法，来实现本发明中识别人像的目的。

在客户端2，当客户端2收到背景图像数据后，存储起来，并用当前周期内收到的背景图像数据更新上一周期收到的数据，从而保证当前使用的背景图像为当前周期的背景图像。

客户端2实时接收视频监控装置1发送的人像数据，并将所述的人像数据和当前周期的背景图像数据叠加，从面合成实时监控视频图像。

具体地，如图5和图6所示，图5为本发明所述方法中客户端合成监控场景的实时监控视频图像的流程图；图6为本发明所述远程视频监控系统中客户端中的视频图像合成模块的结构原理框图。

客户端2的视频图像合成模块20包括人像合成单元201和视频图像合成单元202：人像合成单元201用于根据接收到的人像数据合成第x帧视频图像的人像图像，其中，0<x≤m,m为当前传输的帧数。具体地，人像合成单元201包括像素遍历子单元2011和像素排列子单元2012。

步骤S41，像素遍历子单元2011用于遍历实时接收到的人像数据的每个像素，获取每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标。其中，像素的序列号中包括该像素所在图像的帧数，因而，根据序列号可以确定所述像素所在的图像的帧数。

步骤S42，像素排列子单元2012根据像素的序列号，将找到的所有第x帧的所有人像像素按照在第x帧源视频图像中的坐标合成第x帧图像的人像。

步骤S43，视频图像合成单元202与所述人像合成单元201相连接，将合成的第x帧视频图像的人像图像与当前更新周期内的背景图像叠加在一起，合成第x帧视频监控图像。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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)

1.一种远程视频监控方法，其中，包括以下步骤：

采集监控场景的源视频图像数据,在更新周期内将监控场景的背景图像数据传输到客户端；

实时识别源视频图像数据中的人像数据，并将所述人像数据实时传输到所述客户端；和

所述客户端将实时接收到的人像数据与更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像，

其中，所述实时识别源视频图像数据中的人像数据包括以下步骤：

从所述监控场景的源视频图像数据中提取出人像像素数据；和

记录所述人像的每个像素的序列号和其在源视频图像中的坐标；

其中，将所述人像数据实时传输到所述客户端包括：

将所述人像像素数据、所述像素的序列号和在源视频图像中的坐标传输给所述客户端，

其中，在将所述人像像素数据、所述像素的序列号和在源视频图像中的坐标发送给所述客户端之前，包括以下步骤：

根据人像轮廓像素坐标计算人像的面积，其中每个人像的面积小于等于传输图像面积；和

将多个人像合成为合成图像，其中所述合成图像的面积为所述多个人像的面积之和；

如果所述合成图像的面积大于所述传输图像面积，则在当前帧传输所述合成图像中与所述传输图像面积相等的部分；

将所述人像像素数据、所述人像数据的每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标传输给所述客户端具体为：

将所述合成图像及组成合成图像的每一个人像的每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标传输给所述客户端。

2.如权利要求1所述的远程视频监控方法，其中，记录所述人像的每个像素在源视频图像中的坐标具体为：

在每一个像素的RGB数据中加入所述像素在源视频图像中的坐标。

3.如权利要求1-2任一所述的远程视频监控方法，其中，所述像素的序列号包括所述像素所在源视频中的帧数。

4.如权利要求3所述的远程视频监控方法，其中，所述客户端将接收到的人像数据与更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像包括以下步骤：

根据接收到的人像数据合成第x帧视频图像的人像图像，其中，

0<x≤m,m为当前传输的帧数；和

将所述第x帧视频图像的人像图像与所述背景图像叠加在一起，合成第x帧实时监控视频图像。

5.如权利要求4所述的远程视频监控方法，其中，根据接收到的人像数据合成第x帧视频图像的人像图像包括：

遍历实时接收到的人像数据的每个像素，获取每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标；和

根据像素的序列号，将第x帧的所有人像像素按照在第x帧源视频图像中的坐标合成第x帧图像的人像图像。

6.一种远程视频监控系统，包括视频监控装置和客户端，所述视频监控装置将监控视频远程发送给所述客户端，其中，所述视频监控装置包括：

图像采集模块，用于实时采集监控场景的源视频图像数据；

图像识别模块，用于实时获取监控场景中的人像数据，和在更新周期内获取监控场景的背景图像数据；和

视频图像传输模块，与所述图像识别模块相连接，用于将实时获取的人像数据和在更新周期内获取的背景图像数据发送到客户端；

所述客户端包括视频图像合成模块，用于将实时接收到的人像数据与当前更新周期内的背景图像数据合成监控场景的实时监控视频图像，

所述图像识别模块包括：

背景识别单元，与所述图像采集模块相连接，用于获取监控场景的背景图像数据；

人像识别单元，与所述图像采集模块相连接，用于实时从所述源视频图像数据中识别人像，并提取出人像像素数据；和

参数记录单元，与所述人像识别单元相连接，用于记录识别出的人像的每一个像素的序列号和其在源视频图像中的坐标，

其中，所述视频图像传输模块包括：

人像面积计算单元，与所述参数记录单元相连接，用于根据人像轮廓像素坐标计算所述人像面积s_i，其中，s_i≤s，i＝1,2,3……k，s为传输图像面积；

传输图像合成单元，与所述人像面积计算单元相连接，用于将n个人像合成面积为s的合成图像，其中，n＝1,2,3……k,如果则合面图像和

图像数据传输单元，与所述图像识别模块和所述传输图像合成单元相连接，用于向客户端传输所述背景图像数据及人像合成图像数据。

7.如权利要求6所述的远程视频监控系统，其中，所述视频图像合成模块包括：

人像合成单元，用于根据接收到的人像数据合成第x帧视频图像的人像图像，其中，0<x≤m,m为当前传输的帧数；和

视频图像合成单元，与所述人像合成单元相连接，用于将合成的第x帧视频图像的人像图像与当前更新周期内的背景图像叠加在一起，合成第x帧视频监控图像。

8.如权利要求7所述的远程视频监控系统，其中，所述人像合成单元包括：

像素遍历子单元，用于遍历实时接收到的人像数据的每个像素数据，获取每个像素的序列号和在源视频图像中的坐标；和

像素排列子单元，根据像素的序列号，将第x帧的所有人像像素按照在第x帧源视频图像中的坐标合成第x帧图像的人像。