CN111813534A - 一种智能录播中降低cpu占用率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能录播中降低CPU占用率的方法，摄像机中的图像放在GPU里进行解码，采用图像识别算法侦测有无焦点事件，当侦测到焦点事件时，发送摄像机中的原始数据；采用图像识别算法自动侦测PC机桌面有无变化，对变化的PC机桌面进行GPU编码；设置PC机桌面和摄像机的切换策略，通过混合器判断切换图像，然后对图像进行输出。本发明使用网络摄像机，去掉了对采集卡的依赖，降低了设备成本，网络摄像机的原始数据不用进行解码，降低了CPU的占用率，只对变动的PC机桌面进行编码，减少了对PC机桌面的编码，采用GPU进行解码和编码，进一步降低了CPU的占用率。

Description

一种智能录播中降低CPU占用率的方法
技术领域
本发明涉及智能录播系统技术领域，特别是涉及一种智能录播中降低CPU占用率的方法。
背景技术
随着教育信息化和精品课程建设的发展与推进，智能录播系统被广泛地应用于课堂教学及教学研究中。目前基于PC的录播系统，主要使用SDI采集卡采集图像的原始数据。此种通过SDI采集卡采集的图像，在进行处理时，需要消耗非常多的CPU资源，使得CPU占用率过高。由于CPU占用率过高，导致现有教室的硬件资源无法使用，因此需要额外安装高性能的PC，大大的增加了教学成本。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种智能录播中降低CPU占用率的方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能录播中降低CPU占用率的方法，所述方法包括：
步骤S101：通过摄像机采集课堂中教师和学生的图像，并将摄像机中的图像放在GPU里进行解码；
步骤S102：采用图像识别算法侦测有无焦点事件；当侦测到焦点事件时，发送摄像机中的原始数据；
步骤S103：采用图像识别算法自动侦测PC机桌面有无变化；当PC机桌面发生变化时，对PC机桌面进行GPU编码；
步骤S104：设置PC机桌面和摄像机的切换策略，通过混合器判断切换图像，然后对图像进行输出。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S101中包括：
步骤S1011：所述摄像机为网络摄像机；
步骤S1012：所述网络摄像机包括老师网络摄像机和学生网络摄像机；老师网络摄像机采集老师图像，学生网络摄像机采集学生图像；
步骤S1013：将摄像机解码后的图像进行颜色空间转换，然后对图像进行缩放。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S102中包括：
步骤S1021：所述图像识别算法为帧差算法。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S103中包括：
步骤S1031：所述图像识别算法为帧差算法；
步骤S1032：在对PC机桌面进行录制时，将PC机桌面的画面尺寸进行缩放，缩放至PC机桌面原画面的四分之一；然后再将RGB图像转换成灰度图像，用灰度图像进行帧差；
步骤S1033：当PC机桌面有变化且变化在预设时间内，对PC机桌面进行GPU编码；所述PC机桌面无变化或变化在预设时间外，不对PC机桌面进行GPU编码。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S104中包括：
步骤S1041：录播软件安装在PC机中；
步骤S1042：录播软件通过RTSP协议连接摄像机；
步骤S1043：所述切换策略是对切换的优先级、切换停留的时间、切换的条件进行设定；
步骤S1054：所述切换策略中，设置所述PC机桌面最高的优先级，所述学生网络摄像机的优先级顺序高于所述老师网络摄像机的优先级顺序。
和现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明中，摄像机使用的是网络摄像机，去掉了对采集卡的依赖，降低了设备成本。
本发明中，不再对网络摄像机中的原始数据进行编码，直接将数据进行输出，降低了CPU的占用率。
本发明中，在进行PC机桌面录制时，只有PC机桌面发生变化时，才对PC机桌面进行编码，减少了对PC机桌面的编码。
本发明中，使用GPU进行编码和解码，进一步降低了CPU的占用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所举出的摄像机工作流程示意图。
图2为本发明实施例所举出的PC机桌面工作流程示意图。
图3为本发明实施例提供的一种智能录播中降低CPU占用率的方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图中对本发明实施例作进一步地详细描述：
如图1所示为本发明实施例所举出的摄像机工作流程示意图。
步骤S101：通过摄像机采集课堂中教师和学生的图像，并将摄像机中的图像放在GPU里进行解码。
该步骤中，所述摄像机为网络摄像机；所述网络摄像机包括老师网络摄像机和学生网络摄像机；老师网络摄像机采集老师图像，学生网络摄像机采集学生图像；将解码后的摄像机图像进行颜色空间转换，然后再将摄像机图像进行缩放。例如：对网络摄像机进行GPU解码，将解码后的图像（例如nv12）转换成灰度图像，然后再对图像进行缩放（可能采集的为1080P甚至是4K的图像，将其缩成1280P或者720P的数据）。
步骤S102：采用图像识别算法侦测有无焦点事件；当侦测到焦点事件时，发送摄像机中的原始数据。
该步骤中，所述图像识别算法为帧差算法。例如当老师走动时，侦测到老师的动作，然后发送老师网络摄像机图像的原始数据。当学生起立时，侦测到学生的动作，然后发送学生网络摄像相机图像的原始数据。
如图2所示为本发明实施所举出的PC机桌面工作流程示意图。
步骤S103：采用图像识别算法自动侦测PC机桌面有无变化；当PC机桌面发生变化时，对PC机桌面进行GPU编码。
该步骤中，所述图像识别算法亦为帧差算法。在对PC机桌面进行录制时，将PC机桌面的画面尺寸进行缩放，缩放至桌面原画面的四分之一。然后将RGB图像转化成灰度图像，用灰度图像进行帧差。当PC机桌面有变化且变化在设时间内，对PC机桌面进行GPU编码；当PC机桌面无变化或变化在预设时间外，不对PC机桌面进行GPU编码；例如：设置PC机桌面的画面停留10s。当PC机桌面发生变化，录播软件画面切换到PC机桌面，当PC机桌面的画面停留的时间>10s时，录播软件画面切换到摄像机画面。
如图3所示为本发明实施例提供的一种智能录播中降低CPU占用率的方法的结构示意图。
步骤S104：设置PC机桌面和摄像机的切换策略，通过混合器判断切换图像，然后对图像进行输出。
该步骤中，录播软件安装在PC机中；录播软件通过RTSP协议连接摄像机；所述切换策略是对切换的优先级、切换停留的时间、切换的条件进行设定。所述切换策略中，设置所述PC机桌面最高的优先级，所述网络摄像机的优先级的顺序高于所述网络摄像机的优先级顺序。例如：将录播软件安装在PC机中，然后在软件中设置摄像机的地址。将PC机桌面画面停留的时间设置为10s。开始录制后，通过混合器判断当前是PC机桌面画面还是老师网络摄像机画面或者是学生网络摄像机画面。若PC机桌面发生变化，录播软件将切换到PC机桌面画面，然后对PC机桌面的画面进行输出，PC机桌面的画面停留到10s后切到摄像机。若老师在讲台上走动，录播软件将切换到老师网络摄像机画面，然后对老师网络摄像机画面进行输出。若学生起立，录播软件将切换到学生网络摄像机画面，然后对学生网络摄像机画面进行输出。若PC机桌面有变化、老师在讲台走动、学生起立事件同时发生，录播软件将切换到PC机桌面画面，然后对PC机桌面的画面进行输出。若PC机桌面无变化，老师走动和学生起立事件同时发生，录播软件将切换到学生网络摄像机画面，然后对PC机桌面的画面进行输出。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的包围范围为准。

Claims (5)

1.一种智能录播中降低CPU占用率的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S101：通过摄像机采集课堂中教师和学生的图像，并将所述摄像机中的图像放在GPU里进行解码；
步骤S102：采用图像识别算法侦测有无焦点事件；当侦测到所述焦点事件时，发送所述摄像机中的原始数据；
步骤S103：采用图像识别算法自动侦测PC机桌面有无变化；当所述PC机桌面发生变化时，对所述PC机桌面进行GPU编码；
步骤S104：设置所述PC机桌面和所述摄像机的切换策略，通过所述混合器判断切换图像，然后对图像进行输出。
2.根据权利要求1所述的一种智能录播中降低CPU占用率的方法，其特征在于，在步骤S101中：
步骤S1011：所述摄像机为网络摄像机；
步骤S1012：所述网络摄像机包括老师网络摄像机和学生网络摄像机；所述老师网络摄像机采集老师图像，所述学生网络摄像机采集学生图像；
步骤S1013：将摄像机解码后的图像进行颜色空间转换，然后对图像进行缩放。
3.根据权利要求1所述的一种智能录播中降低CPU占用率的方法，其特征在于，在步骤S102中：
步骤S1021：所述图像识别算法为帧差算法。
4.根据权利要求1、权利要求3所述的一种智能录播中降低CPU占用率方法，其特征在于，在步骤S103中：
步骤S1031：所述图像识别算法为帧差算法；
步骤S1032：在对所述PC机桌面进行录制时，将所述PC机桌面的画面尺寸进行缩放，缩放至所述PC机桌面原画面的四分之一；然后再将RGB图像转换成灰度图像，用灰度图像进行帧差；
步骤S1033：当所述PC机桌面有变化且变化在预设时间内，对所述PC机桌面进行GPU编码；所述PC机桌面无变化或变化在预设时间外，不对所述PC机桌面进行GPU编码。
5.根据权利要求1所述的一种智能录播中降低CPU占用率的方法，其特征在于，在步骤S104：
步骤S1041：录播软件安装在PC机中；
步骤S1042：所述录播软件通过RTSP协议连接所述摄像机；
步骤S1043：所述切换策略是对切换的优先级、切换停留的时间、切换的条件进行设定；
步骤S1044：所述切换策略中，设置所述PC机桌面最高的优先级，所述学生网络摄像机的优先级顺序高于所述老师网络摄像机的优先级顺序。
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