CN109495749A - 一种视频编解码、检索方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频编解码、检索方法及装置，所述编码包括如下步骤：步骤S1，将视频分成若干固定时间长度的段，按照时间顺序记为Si，其中i为任意自然数；步骤S2，从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为Gi，所有的背景帧称为背景帧序列；步骤S3，对所述背景帧序列进行编码；步骤S4，依次编码每一段视频Si，利用背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，对修改后的视频帧编码得到视频段Si的编码数据；步骤S5，把所述背景帧序列的编码数据、前景的位置和大小数据以及视频段Si的编码数据分别单独组织成一个文件，得到视频编码结果。

Description

一种视频编解码、检索方法及装置

技术领域

本发明涉及数字视频压缩编解码技术领域，特别是涉及一种智能检索高效压缩的视频编解码、检索方法及装置。

背景技术

视频监控是一类非常普遍的应用，由于监控摄像头在24小时不间断地拍摄，监控摄像头所得的视频和电影、电视中的视频有明显的不同。

在视频监控中，拍摄并不是目的，监控的最终目的是保存监控区域在一段时间之内的信息。保存时间的长短是衡量监控性能的一个重要参数。然而，由于压缩算法的限制，视频经过压缩后还是很大，造成存储的压力太大，以至于通常的监控系统能够保存视频的时间很短，通常只有一周到一个月。因此，目前急需提高监控视频的压缩效率。

另一方面，大量的监控视频存放在存储设备上，当需要查阅的时候，又遇到一个很大的问题。在海量的视频资料里查找特定目标是一项相当艰巨的工作，以至于完全不可能。例如要在上海所有的路口监控资料中查找一个人，这时由于目前的监控视频编码方法不能对视频进行高层语义描述，没有高效的自动检索方法。

为了解决这个问题，目前提出了一些智能视频检索方法，例如提取视频每一帧的特征，但是这些方法局限于检索，没有和压缩编码结合起来。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种视频编解码、检索方法及装置，以同时提高监控视频的压缩效率和检索效率。

为达上述及其它目的，本发明提出一种视频编码方法，包括如下步骤：

步骤S1，将视频分成若干固定时间长度的段，按照时间顺序记为Si，其中i为任意自然数；

步骤S2，从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为Gi，所有的背景帧称为背景帧序列；

步骤S3，对所述背景帧序列进行编码；

步骤S4，依次编码每一段视频Si，利用背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，对修改后的视频帧编码得到视频段Si的编码数据；

步骤S5，把所述背景帧序列的编码数据、前景的位置和大小数据以及视频段Si的编码数据分别单独组织成一个文件，得到视频编码结果。

优选地，于步骤S3中，对所述背景帧序列中的每一个背景帧采用帧内编码或前向预测编码，其中，帧内编码的I帧的间隔固定，前向预测编码的P帧只参考时间上在其前面且距离最近的I帧，P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数。

优选地，步骤S4进一步包括：

步骤S400，记录背景帧Gi的编码数据在所述背景帧序列编码数据中的位置；

步骤S401，对所述背景帧Gi进行解码，获取背景帧Gi的重建帧Oi；

步骤S402，利用所述重建帧Oi对视频段Si中的每一帧进行处理，以从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，获得修改后的视频帧qk；

步骤S403，编码修改后的视频帧构成的视频序列{q0，q1，…，qk，…，qN}，形成视频段Si的编码数据。

优选地，于步骤S402中，将视频段Si记为{p0，p1，…，pk，…，pN}，其中N为视频段Si中包含的帧数减1；对视频段Si中每一帧pk，计算每一帧pk与重建帧Oi的差分帧；设定门限值f，计算能够包含所有差分值的绝对值大于f的点的最小矩形Rk，记录Rk的位置和大小；将pk中差分的绝对值小于等于门限f的所有点的值修改为重建帧Oi中对应位置的点的值，所得的帧记为qk。

优选地，于步骤S5中，把所述背景帧序列的编码数据单独组织成一个文件，记为B；把每一帧的最小矩形的位置和大小数据单独组织成一个文件，记为R；把视频段Si的编码数据组织成一个文件，记为Ssi，以得到视频编码结果。

为达到上述目的，本发明还提供一种视频解码方法，包括如下步骤：

获取视频编码结果中各视频段Si的编码数据Ssi。

根据编码数据Ssi中记录的背景帧Gi的编码数据在背景帧序列编码数据B中的位置，获取背景帧Gi的编码数据；

对背景帧Gi进行解码，得到背景帧Gi的重建图像Oi；

对编码数据Ssi解码，得到视频段Si的每一帧的重建帧。

为达到上述目的，本发明还提供一种视频检索方法，包括如下步骤：

获取所需检索的图像的特征；

获取对应序列的最小矩形的编码数据R；

根据最小矩形的编码数据R判断当前帧中是否可能包含要搜索的内容；

解码可能包含搜索内容的帧，并将解码后的帧与所需检索的图像的特征进行比对，获得检索结果。

为达到上述目的，本发明还提供一种视频编码装置，包括：

视频分割单元，用于将视频分成若干固定时间长度的段，按照时间顺序记为Si，其中i为任意自然数；

背景帧提取单元，用于从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为Gi，所有的背景帧称为背景帧序列；

背景帧编码单元，用于对所述背景帧序列进行编码；

视频段编码单元，用于依次编码每一段视频Si，利用背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，对修改后的视频帧编码得到视频段Si的编码数据；

视频编码处理单元，用于把所述背景帧序列的编码数据、前景的位置和大小数据以及视频段Si的编码数据分别单独组织成一个文件，得到视频编码结果。

为达到上述目的，本发明还提供一种视频解码装置，包括：

编码数据获取单元，用于获取视频编码结果中各视频段Si的编码数据Ssi；

背景帧编码数据获取单元，用于根据编码数据Ssi中记录的背景帧Gi的编码数据在背景帧序列编码数据B中的位置，获取背景帧Gi的编码数据；

背景帧解码单元，用于对背景帧Gi进行解码，得到背景帧Gi的重建图像Oi；

视频段编码数据解码单元，用于对视频段Si的编码数据Ssi解码，得到视频段Si的每一帧的重建帧。

为达到上述目的，本发明还提供一种视频检索装置，包括：

待检索图像特征获取单元，用于获取所需检索的图像的特征；

编码数据获取单元，用于获取对应序列的最小矩形的编码数据R；

判断单元，用于根据最小矩形的编码数据R判断当前帧中是否可能包含要搜索的内容；

解码单元，用于解码可能包含搜索内容的帧，并将解码后的帧与所需检索的图像的特征进行比对，获得检索结果。

与现有技术相比，本发明一种视频编码、检索方法及装置通过在编码背景帧的时候，使用了P帧编码，提高了压缩效率，同时在编码背景帧中的P帧时，将参考帧数量限制为只参考它前面最近的I帧，并在P帧中记录了它的参考帧的编码数据的偏移量，使得解码器可以通过P帧快速找到它的参考帧并将需要的背景帧解出来，兼顾了解码器解码的速度；本发明在编码视频段Si时，首先根据背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，并记录前景的位置和大小等特征，这样可以支持一定程度上的智能检索；同时本发明把不属于前景的像素修改为背景像素的值，与直接编码矩形框内的视频区域相比，可以提高压缩效率。

附图说明

图1为本发明一种视频编码方法的步骤流程图；

图2为本发明一种视频解码方法的步骤流程图；

图3为本发明一种视频检索方法的步骤流程图；

图4为本发明一种视频编码装置的系统架构图；

图5为本发明具体实施例中视频段编码单元404的细部结构图；

图6为本发明一种视频解码装置的系统架构图；

图7为本发明一种视频检索装置的系统架构图；

图8为本发明实施例中视频编码过程的流程图；

图9为本发明实施例中视频解码过程的流程图；

图10为本发明实施例中视频检索过程的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种视频编码方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种视频编码方法，包括如下步骤：

步骤S1，将视频分成若干固定时间长度的段，按照时间顺序依次记为S0，S1，S2，…，Si，…。在本发明具体实施例中，每一段视频包含的视频帧数相同。

步骤S2，从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为G0，G1，G2，…，Gi，…，所有的背景帧称为背景帧序列。

步骤S3，对所述背景帧序列进行编码。在本发明具体实施例中，对所述背景帧序列中的每一个背景帧采用帧内编码(I帧)或前向预测编码(P帧)，其中，I帧的间隔固定，P帧只参考时间上在其前面且距离最近的I帧，P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数。在本发明具体实施例中，对背景帧序列的编码方法，可以在现有视频视频编码标准(例如AVS2、H.265等)的基础上稍加改造，将所述P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数，放在现有编码标准定义的扩展数据当中，从而实现与现有标准的兼容，也就是可以用现有视频标准的解码器可以解码背景帧序列。

需说明的是，P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数，是作为一个索引，使得在解码P帧时可以方便地找到它的参考帧的编码数据。

步骤S4，依次编码每一段视频Si。

具体地，步骤S4进一步包括：

步骤S400，记录背景帧Gi的编码数据在所述背景帧序列编码数据中的位置，以字节为单位；

步骤S401，对背景帧Gi进行解码，获取背景帧Gi的重建帧Oi；

步骤S402，利用所述重建帧Oi对视频段Si中的每一帧进行处理，以从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小等特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，获得修改后的视频帧。具体地，于步骤S402中，将视频段Si记为{p0，p1，…，pk，…，pN}，其中N为视频段Si中包含的帧数减1；对视频段Si中每一帧pk，求每一帧pk与重建帧Oi的差分帧；设定门限值f，计算能够包含所有差分值的绝对值大于f的点的最小矩形Rk，记录Rk的位置和大小；将pk中差分的绝对值小于等于门限f的所有点的值修改为重建帧Oi中对应位置的点的值，所得的帧记为qk。本发明在编码视频段Si时，先根据背景帧对视频段Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，并记录前景的位置和大小等特征，这样可以支持一定程度上的智能检索，同时把不属于前景的像素修改为背景像素的值，与直接编码矩形框内的视频区域相比，可以提高压缩效率；

步骤S403，编码修改后的视频帧构成的视频序列{q0，q1，…，qk，…，qN}，形成视频段Si的编码数据。这里所采用的编码方法，可以是现有视频视频编码标准(例如AVS2、H.265等)，也可以在现有视频视频编码标准的基础上稍加改造，增加一个背景参考帧。

步骤S5，把所述背景帧序列的编码数据、前景的位置和大小数据以及视频段Si的编码数据分别单独组织成一个文件，得到视频编码结果。具体地，把所述背景帧序列的编码数据单独组织成一个文件，记为B；把每一帧的最小矩形的位置和大小数据单独组织成一个文件，记为R；把视频段Si的编码数据组织成一个文件，记为Ssi，以得到视频编码结果。

图2为本发明一种视频解码方法的步骤流程图。如图2所示，本发明一种视频解码方法，包括如下步骤：

步骤S201，获取视频编码结果中各视频段Si的编码数据Ssi。

步骤S202，根据编码数据Ssi中记录的背景帧Gi的编码数据在背景帧序列编码数据B中的位置，获取背景帧Gi的编码数据。具体地，如果背景帧Gi的编码方式是P帧，则根据背景帧Gi的编码数据中记录的它所参考的I帧的编码数据得到它本身编码数据的偏移量，进一步获取该I帧的编码数据，并解码该I帧；

步骤S203，对背景帧Gi进行解码，得到背景帧Gi的重建图像Oi；这里需说明的是，若在编码Si的时候，没有用背景帧Oi作为参考帧，则不需要先解码出Oi；

步骤S204，对编码数据Ssi解码，得到视频段Si的每一帧的重建帧。

图3为本发明一种视频检索方法的步骤流程图。如图3所示，本发明一种视频检索方法，包括如下步骤：

步骤S301，获取所需检索的图像的特征；

步骤S302，获取对应序列的最小矩形的编码数据R；在本发明具体实施例中，对应序列为用来检索所需检索的图像的序列，其可由外部选择(人为选择)，每个序列都会有一个R文件，这些序列以及这些序列包含的文件的组织方式由外部或者说由上层应用决定，比如序列的命名规则，文件夹的组织方式等。

步骤S302，根据最小矩形的编码数据R判断当前帧中是否可能包含要搜索的内容。具体地，如果R的面积(即R包含的像素点数)小于等于预设阈值(例如100像素)，则认为该帧中不包含要搜索的内容。也就是说，R中只包含了一部分特征，不保证100％准确，可以用来排除一些明显不包含搜索内容的图像，以对检索的内容进行初步筛选。

需说明的是，在本发明中，编码数据R，其可以保存图像的各种特征信息，不局限于前景的大小和位置，判断的方法也不局限于R的大小。

步骤S304，解码可能包含搜索内容的帧，即解码最小矩形的编码数据R的面积大于预设阈值(100像素)的帧，将解码后的帧与步骤S301获取的所需检索的图像的特征进行比对，获得检索结果。

由于现有的各种编解码格式(如H.264/H.265/MPEG-2/MPEG-4等)，完全没有考虑视频检索的要求，内容的特征隐含在高度结构化的压缩数据中，如果需要在其中检索指定的内容，必须首先进行解码，然后判断每一幅图像中是否包含要寻找的内容，本发明的意义，在于避免了一部分不必要的解码工作，提高了检索的速度。首先经过初步判断，如果某一幅图像中可能包含所需的内容，则再进行解码，用现有的智能检索方法去判断该图像中是否真的包含所需的内容。

图4为本发明一种视频编码装置的系统架构图。如图4所示，本发明一种视频编码装置，包括：

视频分割单元401，用于将视频分成若干固定时间长度的段，按照时间顺序依次记为S0，S1，S2，…，Si，…。在本发明具体实施例中，每一段视频包含的视频帧数相同。

背景帧提取单元402，用于从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为G0，G1，G2，…，Gi，…，所有的背景帧称为背景帧序列。

背景帧编码单元403，用于对所述背景帧序列进行编码。在本发明具体实施例中，对所述背景帧序列中的每一个背景帧采用帧内编码(I帧)或前向预测编码(P帧)，其中，I帧的间隔固定，P帧只参考时间上在其前面且距离最近的I帧，P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数。在本发明具体实施例中，对背景帧序列的编码方法，可以在现有视频视频编码标准(例如AVS2、H.265等)的基础上稍加改造，将所述P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数，放在现有编码标准定义的扩展数据当中，从而实现与现有标准的兼容，也就是可以用现有视频标准的解码器可以解码背景帧序列。

需说明的是，P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数，是作为一个索引，使得在解码P帧时可以方便地找到它的参考帧的编码数据。

视频段编码单元404，用于依次编码每一段视频Si。

具体地，如图5所示，视频段编码单元404进一步包括：

背景帧位置记录单元4041，用于记录背景帧Gi的编码数据在所述背景帧序列编码数据中的位置，以字节为单位；

背景帧解码单元4042，用于对背景帧Gi进行解码，获取背景帧Gi的重建帧Oi；

视频段处理单元4043，用于利用所述重建帧Oi对视频段Si中的每一帧进行处理，以从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小等特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，获得修改后的视频帧。具体地，于步骤S402中，将视频段Si记为{p0，p1，…，pk，…，pN}，其中N为视频段Si中包含的帧数减1；对视频段Si中每一帧pk，求每一帧pk与重建帧Oi的差分帧；设定门限值f，计算能够包含所有差分值的绝对值大于f的点的最小矩形Rk，记录Rk的位置和大小；将pk中差分的绝对值小于等于门限f的所有点的值修改为重建帧Oi中对应位置的点的值，所得的帧记为qk。本发明在编码视频段Si时，先根据背景帧对视频段Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，并记录前景的位置和大小等特征，这样可以支持一定程度上的智能检索，同时把不属于前景的像素修改为背景像素的值，与直接编码矩形框内的视频区域相比，可以提高压缩效率；

视频帧编码单元4044，用于编码修改后的视频帧构成的视频序列{q0，q1，…，qk，…，qN}，形成视频段Si的编码数据。这里所采用的编码方法，可以是现有视频视频编码标准(例如AVS2、H.265等)，也可以在现有视频视频编码标准的基础上稍加改造，增加一个背景参考帧。

视频编码处理单元405，用于把所述背景帧序列的编码数据、前景的位置和大小数据以及视频段Si的编码数据分别单独组织成一个文件，得到视频编码结果。具体地，视频编码处理单元405把所述背景帧序列的编码数据单独组织成一个文件，记为B；把每一帧的最小矩形的位置和大小数据单独组织成一个文件，记为R；把视频段Si的编码数据组织成一个文件，记为Ssi，以得到视频编码结果。

图6为本发明一种视频解码装置的系统架构图。如图6所示，本发明一种视频解码装置，包括：

编码数据获取单元601，用于获取视频编码结果中各视频段Si的编码数据Ssi。

背景帧编码数据获取单元602，用于根据编码数据Ssi中记录的背景帧Gi的编码数据在背景帧序列编码数据B中的位置，获取背景帧Gi的编码数据。具体地，如果背景帧Gi的编码方式是P帧，则根据背景帧Gi的编码数据中记录的它所参考的I帧的编码数据得到它本身编码数据的偏移量，进一步获取该I帧的编码数据，并解码该I帧；

背景帧解码单元603，用于对背景帧Gi进行解码，得到背景帧Gi的重建图像Oi；

视频段编码数据解码单元604，用于对视频段Si的编码数据Ssi解码，得到视频段Si的每一帧的重建帧。

图7为本发明一种视频检索装置的系统架构图。如图7所示，本发明一种视频检索装置，包括：

待检索图像特征获取单元701，用于获取所需检索的图像的特征；

编码数据获取单元702，用于获取对应序列的最小矩形的编码数据R；

判断单元703，用于根据最小矩形的编码数据R判断当前帧中是否可能包含要搜索的内容。具体地，如果R的面积小于等于预设阈值(例如100像素)，则认为该帧中不包含要搜索的内容。

解码单元704，用于解码最小矩形的编码数据R的面积大于预设阈值(100像素)的帧，并将解码后的帧与步骤S301获取的所需检索的图像的特征进行比对，获得检索结果。

实施例1

图8为本发明实施例中视频解码的流程图。如图8所示，该视频解码流程如下：

步骤一：把视频分成若干固定时间长度的段，比如视频总长度是24小时，把1分钟视频作为一段，当视频以25帧每秒拍摄时，每一段包含的视频帧数为25×60＝1500帧，整个视频被分成24×60＝1440段，按照时间顺序依次记为S0，S1，S2，…，Si，…，S1439；

步骤二：从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为G0，G1，G2，…，Gi，…，G1439，称为背景帧序列；

步骤三：编码背景帧序列，例如采用AVS2标准来编码背景帧序列。编码时对每一个背景帧只采用帧内编码(I帧)或前向预测编码(P帧)，I帧的间隔固定，比如每60帧的第一帧按照I帧编码，其余背景帧都按照P帧编码，P帧只参考时间上在其前面且距离最近的I帧，P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数，将该数据存放在P帧的图像扩展数据中；

步骤四：依次编码每一段视频，例如采用AVS2标准来编码，编码Si的步骤如下：

步骤4.1：记录Gi的编码数据在背景帧序列编码数据中的位置，以字节为单位，该数据以视频序列扩展的形式放在码流中；

步骤4.2：解码Gi，获取Gi的重建帧Oi；

步骤4.3：将Si记为{p0，p1，…，pk，…，p1499}。对Si中每一帧pk，求pk与Oi的差分帧；设定门限值f，比如取f＝10，计算能够包含所有差分值的绝对值大于10的点的最小矩形Rk，记录Rk的位置和大小；将pk中差分的绝对值小于等于门限10的所有点的值修改为Oi中对应位置的点的值，所得的帧记为qk；

步骤4.4：编码修改后的视频帧构成的视频序列{q0，q1，…，qk，…，q1499}，形成Si的编码数据；

步骤五：把背景帧序列的编码数据单独组织成一个文件，记为B；把每一帧的最小矩形的位置和大小数据单独组织成一个文件，记为R；把Si的编码数据组织成一个文件，记为Ssi。

实施例2

图9为本发明实施例中视频解码过程的流程图。如图9所示，视频解码过程如下：

步骤一：获取Si的编码数据Ssi。

步骤二：根据Ssi中记录的Gi的编码数据在背景帧序列编码数据B中的位置，获取Gi的编码数据；如果Gi的编码方式是P帧，则根据Gi的编码数据中记录的它所参考的I帧的编码数据到它本身编码数据的偏移量，进一步获取该I帧的编码数据，并解码该I帧；

步骤三：解码Gi，得到Gi的重建图像Oi；

步骤四：解码Ssi，得到Si的每一帧的重建帧；

实施例3

图10为本发明实施例中视频检索过程的流程图。如图10所示，该视频检索过程如下：

步骤一，读入所需寻找的图像的特征；

步骤二：获取最小矩形的编码数据R。

步骤三：根据R判断该帧中是否可能包含要搜索的内容；如果R的面积小于等于100像素，则认为该帧中不包含要搜索的内容。

步骤四：解码R的面积大于100像素的帧。

综上所述，本发明具有如下优点：

1、本发明在编码背景帧的时候，使用了P帧编码，与现有的背景帧都采用I帧编码的视频编码方法(AVS2、H.265)相比，提高了压缩效率；

2、本发明在编码背景帧中的P帧时，将参考帧数量限制为只参考它前面最近的I帧，并在P帧中记录了它的参考帧的编码数据的偏移量，使得解码器可以通过P帧快速找到它的参考帧并将需要的背景帧解出来，这样就兼顾了解码器解码的速度；

3、本发明在编码Si时，首先根据背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，并记录前景的位置和大小等特征，这样可以支持一定程度上的智能检索；

4、本发明在编码Si时，首先根据背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，与直接编码矩形框内的视频区域相比，可以提高压缩效率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种视频编码方法，包括如下步骤：

步骤S1，将视频分成若干固定时间长度的段，按照时间顺序记为Si，其中i为任意自然数；

步骤S2，从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为Gi，所有的背景帧称为背景帧序列；

步骤S3，对所述背景帧序列进行编码；

步骤S4，依次编码每一段视频Si，利用背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，对修改后的视频帧编码得到视频段Si的编码数据；

步骤S5，把所述背景帧序列的编码数据、前景的位置和大小数据以及视频段Si的编码数据分别单独组织成一个文件，得到视频编码结果。

2.如权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于：于步骤S3中，对所述背景帧序列中的每一个背景帧采用帧内编码或前向预测编码，其中，帧内编码的I帧的间隔固定，前向预测编码的P帧只参考时间上在其前面且距离最近的I帧，P帧编码数据中包括它所参考的I帧的编码数据及其后到当前P帧之前所有P帧编码数据的总字节数。

3.如权利要求2所述的如权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：

步骤S400，记录背景帧Gi的编码数据在所述背景帧序列编码数据中的位置；

步骤S401，对所述背景帧Gi进行解码，获取背景帧Gi的重建帧Oi；

步骤S402，利用所述重建帧Oi对视频段Si中的每一帧进行处理，以从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，获得修改后的视频帧qk；

步骤S403，编码修改后的视频帧构成的视频序列{q0，q1，…，qk，…，qN}，形成视频段Si的编码数据。

4.如权利要求3所述的如权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于：于步骤S402中，将视频段Si记为{p0，p1，…，pk，…，pN}，其中N为视频段Si中包含的帧数减1；对视频段Si中每一帧pk，计算每一帧pk与重建帧Oi的差分帧；设定门限值f，计算能够包含所有差分值的绝对值大于f的点的最小矩形Rk，记录Rk的位置和大小；将pk中差分的绝对值小于等于门限f的所有点的值修改为重建帧Oi中对应位置的点的值，所得的帧记为qk。

5.如权利要求4所述的如权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于：于步骤S5中，把所述背景帧序列的编码数据单独组织成一个文件，记为B；把每一帧的最小矩形的位置和大小数据单独组织成一个文件，记为R；把视频段Si的编码数据组织成一个文件，记为Ssi，以得到视频编码结果。

6.一种视频解码方法，包括如下步骤：

获取视频编码结果中各视频段Si的编码数据Ssi。

根据编码数据Ssi中记录的背景帧Gi的编码数据在背景帧序列编码数据B中的位置，获取背景帧Gi的编码数据；

对背景帧Gi进行解码，得到背景帧Gi的重建图像Oi；

对编码数据Ssi解码，得到视频段Si的每一帧的重建帧。

7.一种视频检索方法，包括如下步骤：

获取所需检索的图像的特征；

获取对应序列的最小矩形的编码数据R；

根据最小矩形的编码数据R判断当前帧中是否可能包含要搜索的内容；

解码可能包含搜索内容的帧，并将解码后的帧与所需检索的图像的特征进行比对，获得检索结果。

8.一种视频编码装置，包括：

视频分割单元，用于将视频分成若干固定时间长度的段，按照时间顺序记为Si，其中i为任意自然数；

背景帧提取单元，用于从每一段视频中提取一个背景帧，分别记为Gi，所有的背景帧称为背景帧序列；

背景帧编码单元，用于对所述背景帧序列进行编码；

视频段编码单元，用于依次编码每一段视频Si，利用背景帧对Si中的每一帧进行处理，从背景中区分出前景，记录前景的位置和大小特征，并把不属于前景的像素修改为背景像素的值，对修改后的视频帧编码得到视频段Si的编码数据；

视频编码处理单元，用于把所述背景帧序列的编码数据、前景的位置和大小数据以及视频段Si的编码数据分别单独组织成一个文件，得到视频编码结果。

9.一种视频解码装置，包括：

编码数据获取单元，用于获取视频编码结果中各视频段Si的编码数据Ssi；

背景帧编码数据获取单元，用于根据编码数据Ssi中记录的背景帧Gi的编码数据在背景帧序列编码数据B中的位置，获取背景帧Gi的编码数据；

背景帧解码单元，用于对背景帧Gi进行解码，得到背景帧Gi的重建图像Oi；

视频段编码数据解码单元，用于对视频段Si的编码数据Ssi解码，得到视频段Si的每一帧的重建帧。

10.一种视频检索装置，包括：

待检索图像特征获取单元，用于获取所需检索的图像的特征；

编码数据获取单元，用于获取对应序列的最小矩形的编码数据R；

判断单元，用于根据最小矩形的编码数据R判断当前帧中是否可能包含要搜索的内容；

解码单元，用于解码可能包含搜索内容的帧，并将解码后的帧与所需检索的图像的特征进行比对，获得检索结果。