CN106303328A - 动态调整画面帧率的影片记录方法及录像装置 - Google Patents

Abstract

动态调整画面帧率的影片记录方法及录像装置。一种动态调整画面帧率的影片记录方法，由一录像装置执行，该录像装置包含一处理模块及一储存模块，该方法包含该处理模块对一序列的多张画面执行的以下步骤：(A)根据预设的物件特征，对该等画面进行物件辨识，得到一物件。(B)计算该物件在该等画面的位移量。(C)以一对应帧率撷取该等画面，转换该等画面形成一具有该对应帧率的影片并储存于该储存模块中，该对应帧率是对应于该位移量且两者为正相关。透过追踪该物件并计算该物件在该等画面的位移量，调整储存影片之对应帧率，而能于该位移量低时减少影片容量，于该位移量高时提高影片质量。

Description

动态调整画面帧率的影片记录方法及录像装置

技术领域

本发明是有关于一种影片记录方法，特别是指一种动态调整画面帧率的影片记录方法及录像装置。

背景技术

现有的高帧率（frame rate）影片相较于一般帧率之影片而言能更清楚地记录高速移动的物件，然而亦需较大的储存空间，在储存容量有限的情况下，例如在行车记录器中，如何能够兼顾影片质量以清楚地记录高速移动的物件，又能缩减整体影片档案大小以节省影片储存空间，就成为一值得研究的主题。

发明内容

因此，本发明之其中一目的，即在提供一种动态调整画面帧率的影片记录方法。

因此，本发明之其中另一目的，即在提供一种动态调整画面帧率的录像装置。

于是，本发明动态调整画面帧率的影片记录方法在一些实施态样中，是由一录像装置执行，该录像装置包含一处理模块及一储存模块，该方法包含该处理模块对一序列的多张画面执行的以下步骤：

（Ａ）根据预设的物件特征，对该等画面进行物件辨识，得到一物件。

（Ｂ）追踪该物件并计算该物件在该等画面的位移量。

（Ｃ）以一对应帧率撷取该等画面，转换该等画面形成一具有该对应帧率的影片，并储存该影片于该储存模块中，其中，该对应帧率是对应于该位移量且两者为正相关。

在一些实施态样中，步骤（Ｃ）还将该物件在该等画面的位移量归类至多个位移范围中的一位移范围，该对应帧率是对应被归类的该位移范围。

在一些实施态样中，步骤（Ｃ）在当该位移量之归类变更时，还进行画面之计数，当连续累计超过一预设次数之画面中该位移量之归类均变更且均变更为相同的另一位移范围时，该对应帧率则变更为对应该另一位移范围的另一对应帧率，而形成一具有该另一对应帧率的影片，否则该对应帧率未变更而对应变更前的该位移范围，而形成该具有该对应帧率的影片。

在一些实施态样中，步骤（Ｃ）当于一第一画面中将该位移量归类该位移范围后，还将该位移范围增加一缓冲区间，当该序列的画面中该第一画面之后的后续画面之该位移量未超出该位移范围加上该缓冲区间后之范围，则仍将其归类于该位移范围。

在一些实施态样中，该录像装置还包含一与该处理模块连接的显示模块，该方法还包含步骤（Ｄ）：使该显示模块以恒定之一预设帧率播放该影片。

在一些实施态样中，该录像装置还包含一与该处理模块连接的画面撷取模块，该方法还包含于步骤（Ａ）前的步骤（Ｅ）：使该画面撷取模块以一取像帧率撷取该序列的多张画面；步骤（Ｃ）中该对应帧率小于或等于该取像帧率。

在一些实施态样中，还包含于步骤（Ｅ）及（Ｃ）间执行的步骤（Ｆ）：接收该序列的多张画面，并以一小于该取像帧率的预设帧率撷取该等画面，转换该等画面形成一具有该预设帧率的影片，并储存该影片于该储存模块中。

于是，本发明动态调整画面帧率的录像装置在一些实施态样中，是执行如所述动态调整画面帧率的影片记录方法。

本发明之功效在于：透过追踪该物件并计算该物件在该等画面的位移量，调整储存影片之对应帧率，且该对应帧率是对应于该位移量且两者为正相关，而能于该位移量低时减少影片容量，于该位移量高时提高影片质量。

【附图说明】

本发明之其他的特征及功效，将于参照图式的实施例详细说明中清楚地呈现，其中：

图1是一方块图，说明本发明实施例的录像装置；

图2是一流程图，说明本发明实施例的动态调整画面帧率的影片记录方法；及

图3是一流程图，说明该方法的步骤S4。

【具体实施方式】

参阅图1与图2，本发明动态调整画面帧率的影片记录方法之实施例，由一录像装置1执行，该录像装置1例如是一行车记录器或一监视器等，包含一处理模块11、与该处理模块11连接的一储存模块12、一显示模块13及一画面撷取模块14，该方法包含该录像装置1的该处理模块11执行的以下步骤：

步骤S0─使画面撷取模块14以一取像帧率撷取一序列的多张画面。其中该取像帧率较一般影片的帧率为高，该取像帧率例如为120f/s（帧/每秒），而一般影片的帧率通常为30f/s左右，因此本步骤是使画面撷取模块14撷取出高帧率影片。在本实施例中，该处理模块11还使该等画面暂存于该储存模块12以进行后续步骤。由于暂存的该等画面所形成的影片为高帧率，需占用的储存空间较大，而经后续步骤适当调整为低帧率再行储存，即可缩减整体影片档案大小。但不以此为限，也可以是不暂存而由处理器直接进行后续步骤。

步骤S1─接收该序列的多张画面，并于该储存模块12中以一预设帧率将该等画面储存成影片。该预设帧率例如为30f/s，本步骤中是在未进一步处理前，预设储存成一般影片。

步骤S2─根据预设的物件特征，对该等画面进行物件辨识，得到一物件。预设的物件特征例如是人、车等需要被关注之物件的特征。辨识的方式举例而言，首先需先对背景进行过滤，滤除过小或其他不重要的元件，接着根据画面的画素值比对出区域形状、比例等各项参数符合人、车之物件的特征参数，进而界定出画面中属于人、车之物件。需说明的是，本案之目的在于加强诸如人、车发生事故时影像的分辨率，因此只需辨识特定物件，而至于诸如行道树、路灯等其他物体则不需辨识。

步骤S3─追踪该物件并计算该物件在该等画面的位移量。该位移量的计算方式举例而言，可以该物件的中心画素在相邻两画面中的画素距离来计算，其中该中心画素是该物件的边缘画素围绕之区块的几何中心，或者，以该画素距离的水平分量做为位移量以突显横向位移事件，又或者，以该物件的边缘画素在相邻两画面中的画素距离来计算，具体而言例如将该物件在相邻两画面中的边缘画素一一对应，再计算各边缘画素的画素距离之平均做为该位移量，但不以此为限。

步骤S4─以一对应帧率于该储存模块12中将该等画面储存成影片。举例而言，位移量与对应帧率可如表一所示。

表一

组别	第1组	第2组	第3组	第4组
					位移量（画素）	≦5	＞5，≦10	＞10，≦15	＞15
对应帧率（f/s）	30	60	90	120

当位移量小于或等于5画素，其对应帧率为30f/s，当位移量大于5且小于或等于10画素，其对应帧率为60f/s，以此类推，随着位移量增加，其对应帧率亦增加，位移量与对应帧率两者为正相关。但不以此为限，也可以是以其他算式将位移量对应至对应帧率，但需避免对应帧率太频繁地被切换。在本实施例中还设有避免对应帧率频繁切换的机制，容后说明。

步骤S5─使该显示模块13以该预设帧率播放该影片。以前述步骤完成之影片，可以该预设帧率播放，当画面上无快速移动之物件时，影片以一般速度播放，当画面上有快速移动之物件时，由于该处影片储存的帧率提高，以该预设帧率播放时即会有慢速播放之效果，且较能清楚地呈现高速移动的物件。但不以此为限，也可以是根据各段影片的对应帧率进行播放。总结来说，本实施例能于该位移量低时减少影片容量，于该位移量高时提高影片质量。

参阅图1与图3，以下说明步骤S4中所述避免对应帧率频繁切换的机制。步骤S4包含以下步骤S41~S45。

步骤S41─将该物件在该等画面的位移量归类至多个位移范围中的一位移范围。各位移范围如前述表一中的「位移量」栏位。

步骤S42─判断位移量之归类是否有变更，若否，进行步骤S43，若是，进行步骤S44。举例而言，当步骤S2得到该物件后，步骤S41将其位移量归入第1组，而在本步骤中，由于该物件是第一次被归类，无「变更」可言，因此进行步骤S43，接下来的画面中，若该物件之位移量持续在步骤S41被归入第1组，即持续进行步骤S43，若被归入其他组，便会进行步骤S44。

步骤S43─以对应被归类的该位移范围之对应帧率撷取该等画面，转换该等画面形成该具有该对应帧率的影片，并储存该影片于该储存模块12中。以前例而言，该物件之位移量被归入第1组，便以30f/s撷取该画面撷取模块14以该取像帧率120f/s取得的该等画面，并转换撷取的画面形成具有30f/s之帧率的影片，并储存该影片于该储存模块12中，可供后续利用、播放。

步骤S44─判断是否「连续累计超过一预设次数之画面中该位移量之归类均变更且均变更为相同的另一位移范围」，若否，进行步骤S43，若是，进行步骤S45。

以相同例子继续说明，在步骤S42中若该位移量被归入其他组，例如第2组，本步骤即会开始累计归入第2组的次数，若次数大于该预设次数，例如20次，意谓该位移量归入第2组的时间已超过1/6秒（20f÷120f/s），即进行步骤S45，但不以此为限，预设次数也可以是改以预设时间长度做比较；若该位移量之归类在归入第2组的次数未超过20次前又变更为第3组，则本步骤会重新开始计数，累计归入第3组的次数；若该位移量在累计次数超过20次前又回复至第1组，意谓该变更可算是偶然的误差，则计数归零待下次进行本步骤时再重新开始累计，而接下来回到步骤S43以未变更之对应帧率进行。补充说明的是，例如在颠簸路面上，当录像机本身震动导致整个影像持续跳动变化时，亦会导致该物件产生位移量，由于物件产生较大位移量便需要较高的帧率，即便是录像机本身震动造成的情况下亦然，因此前述方法亦适用。

步骤S45─该对应帧率变更为对应该另一位移范围的另一对应帧率，而以该另一对应帧率撷取该等画面，转换该等画面形成一具有该另一对应帧率的影片，并储存该影片于该储存模块12中。

举例而言，在步骤S42中该位移量被归入第2组累计超过20次，则进行本步骤以第2组的对应帧率60f/s撷取该画面撷取模块14以该取像帧率120f/s取得的该等画面，并转换撷取的画面形成具有60f/s之帧率的影片，并储存该影片于该储存模块12中，可供后续利用、播放。而接下来再进入步骤S42时，便是以第2组为基准做为判断是否变更。当于步骤S5中以30f/s之预设帧率播放该60f/s之帧率的影片，即会呈现慢速播放之效果，且较能清楚地呈现高速移动的物件。

本实施例中尚有另一种避免对应帧率频繁切换的机制，即是步骤S41当于一第一画面中将该位移量归类该位移范围后，还将该位移范围增加一缓冲区间，当该序列的画面中该第一画面之后的后续画面之该位移量未超出该位移范围加上该缓冲区间后之范围，则仍将其归类于该位移范围。举例而言，当步骤S2得到该物件后，步骤S41将其位移量归入第1组后，便加上例如2画素的该缓冲区间，并于后续画面中判断该位移量是否超过第1组位移范围加上该缓冲区间后之范围，即「≦7」之范围；再以归入第2组为例，加上该缓冲区间后之范围便成为「＞3，≦12」，即上、下限均向外扩展2画素之缓冲区间，如此亦可避免对应帧率频繁切换。

补充说明的是，以前述方法形成的影片，还可进一步利用其他影片压缩方式如H.264等压缩，进一步减少储存所需的空间，本案是在帧率上进行调整以缩减容量，与现行其他影片压缩方式并不相同。

综上所述，透过追踪该物件并计算该物件在该等画面的位移量，调整储存影片之对应帧率，且该对应帧率是对应于该位移量且两者为正相关，而能于该位移量低时减少影片容量，于该位移量高时提高影片质量，此外，还具有避免对应帧率频繁切换的机制，故确实能达成本发明之目的。

惟以上所述者，仅为本发明之实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。

Claims (8)

1.一种动态调整画面帧率的影片记录方法，由一录像装置执行，该录像装置包含一处理模块及一储存模块，该方法包含该处理模块对一序列的多张画面执行的以下步骤：

（Ａ）根据预设的物件特征，对该等画面进行物件辨识，得到一物件；

（Ｂ）追踪该物件并计算该物件在该等画面的位移量；及

（Ｃ）以一对应帧率撷取该等画面，转换该等画面形成一具有该对应帧率的影片，并储存该影片于该储存模块中，其中，该对应帧率是对应于该位移量且两者为正相关。

2.根据权利要求1所述的动态调整画面帧率的影片记录方法，其特征在于，步骤（Ｃ）还将该物件在该等画面的位移量归类至多个位移范围中的一位移范围，该对应帧率是对应被归类的该位移范围。

3.根据权利要求2所述的动态调整画面帧率的影片记录方法，其特征在于，步骤（Ｃ）在当该位移量之归类变更时，还进行画面之计数，当连续累计超过一预设次数之画面中该位移量之归类均变更且均变更为相同的另一位移范围时，该对应帧率则变更为对应该另一位移范围的另一对应帧率，而形成一具有该另一对应帧率的影片，否则该对应帧率未变更而对应变更前的该位移范围，而形成该具有该对应帧率的影片。

4.根据权利要求2所述的动态调整画面帧率的影片记录方法，其特征在于，步骤（Ｃ）当于一第一画面中将该位移量归类该位移范围后，还将该位移范围增加一缓冲区间，当该序列的画面中该第一画面之后的后续画面之该位移量未超出该位移范围加上该缓冲区间后之范围，则仍将其归类于该位移范围。

5.根据权利要求1所述的动态调整画面帧率的影片记录方法，其特征在于，该录像装置还包含一与该处理模块连接的显示模块，该方法还包含步骤（Ｄ）：使该显示模块以恒定之一预设帧率播放该影片。

6.根据权利要求1所述的动态调整画面帧率的影片记录方法，其特征在于，该录像装置还包含一与该处理模块连接的画面撷取模块，该方法还包含于步骤（Ａ）前的步骤（Ｅ）：使该画面撷取模块以一取像帧率撷取该序列的多张画面；步骤（Ｃ）中该对应帧率小于或等于该取像帧率。

7.根据权利要求6所述动态调整画面帧率的影片记录方法，其特征在于，还包含于步骤（Ｅ）及（Ｃ）间执行的步骤（Ｆ）：接收该序列的多张画面，并以一小于该取像帧率的预设帧率撷取该等画面，转换该等画面形成一具有该预设帧率的影片，并储存该影片于该储存模块中。

8.一种动态调整画面帧率的录像装置，执行如请求项1至7中任一请求项所述动态调整画面帧率的影片记录方法。