TWI550421B - 視頻搜尋方法與系統 - Google Patents

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TWI550421B
TWI550421B TW104107297A TW104107297A TWI550421B TW I550421 B TWI550421 B TW I550421B TW 104107297 A TW104107297 A TW 104107297A TW 104107297 A TW104107297 A TW 104107297A TW I550421 B TWI550421 B TW I550421B
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    • G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects

Description

視頻搜尋方法與系統
一種視頻搜尋方法與系統，更詳而言之，係一種應用於一原始視頻之輔助搜尋之視頻搜尋方法與系統。
在現今的生活中，具有攝影模組的視頻監控系統(video surveillance system)普遍地設置在車站、商店或是道路等公共區域，主要是作為保全以及防範犯罪之用，亦可輔助搜尋人物或失物等等，不論何種用途，對於錄製下來的原始視頻進行分析與搜尋，都是極為重要的一個步驟。
然而，由於所錄製下來的原始視頻時間長度往往極長，可能為數小時或甚至數天，因此當前對於原始視頻的分析與搜尋需要花費大量的時間與人力，而傳統的視頻播放系統僅能加速撥放視頻與時間軸上跳躍播放視頻，故使用者在每個瞬間僅能觀看一個特定時間點的視頻畫面，而無法同時觀察不同時間所有感興趣的物件，且無法提供物件之間的對比及時間關聯性的資訊。另一類常用於影片編輯的視頻撥放系統能依時間序列展開完整的視頻畫面，但限於畫面面積一次能呈現的時間區段極短，且無法排除原始視頻中非重點的部分，故輔助視頻物件搜尋的效果有限。
因此，如何提供一種新的方法來理解及搜尋視頻內容，突破傳統方法在時間維度上的侷限，可以大幅增進視頻物件搜尋的效率，並能 完整呈現視頻重點內容之技術，遂成為業界亟待解決的課題。
為解決前述習知技術的種種問題，本發明提供視頻搜尋方法與使用該方法的系統，應用於一原始視頻之輔助搜尋，包括：一種視頻搜尋方法，包括以下步驟：於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域；設定擷取條件，以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係作為該擷取條件；擷取該原始視頻之背景畫面與符合該擷取條件的該移動物件之物件快照(snapshot)；以及將該物件快照依相對應之時間戳記(timestamp)貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生圖形化事件時間流(graphical event timeline)。
一種視頻搜尋方法，包括以下步驟：於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域以及設定於該原始視頻中的一時段；設定擷取條件，以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係作為該擷取條件；擷取該原始視頻之背景畫面，與於該原始視頻的該時段內，符合該擷取條件的該移動物件之物件快照；將至少一個擷取自同一該移動物件之該物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個該物件快照之部分合成單一之代表物件快照；以及將該代表物件快照依相對應之時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生時間事件流圖形。以及一種視頻搜尋系統，包括：設定模組，用以於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域，以及用以設定擷取條件，以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係作為該擷取條件；擷取模組，用以擷取該原始視頻之背景畫面與符合該擷取條件的該移動物件之物件快照； 以及圖形資料產生模組，用以將至少一個透過該擷取模組所擷取自同一該移動物件之該物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個該物件快照之部分合成單一之代表物件快照，並用已將該代表物件快照依相對應之時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生圖形化事件的時間流。
相較於習知技術，本發明之視頻搜尋方法與系統藉由設定感興趣的區域以及擷取條件，過濾出使用者感興趣的移動物件並擷取該移動物件之物件快照，並將該物件快照依相對應之時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生可呈現所有物件快照的圖形化事件的時間流圖形，因此能夠提供特定物件於多個時間上的對應關係、並提供多感興趣物件之間的時間關聯、以及幫助使用者理解物件於視頻中的移動行為，大幅增進視頻物件搜尋的效率，並能完整呈現視頻重點內容。
S10~S15‧‧‧步驟
20‧‧‧感興趣的區域
21‧‧‧移動物件
30、31‧‧‧代表物件快照
40‧‧‧圖形化事件的時間流
41、42‧‧‧代表物件快照
50‧‧‧圖形化事件的時間流
50’‧‧‧部分圖形化事件的時間流
51‧‧‧時間軸
51’‧‧‧部分時間軸
52‧‧‧滑動視窗
60‧‧‧圖形化事件的時間流
60’‧‧‧精簡的圖形化事件的時間流
61‧‧‧部分不含物件的時間流
70‧‧‧圖形化事件的時間流
71‧‧‧時間戳記
72‧‧‧畫面快照
S80~S85‧‧‧步驟
9‧‧‧視頻搜尋系統
90‧‧‧設定模組
91‧‧‧擷取模組
92‧‧‧圖形資料產生模組
93‧‧‧視頻播放模組
94‧‧‧搜尋模組
100‧‧‧原始視頻
101‧‧‧圖形化事件的時間流
102‧‧‧時間軸
103‧‧‧滑動視窗
104‧‧‧感興趣的區域
第1圖係為本發明之視頻搜尋方法第一實施例的步驟流程圖。
第2A圖係為本發明之原始視頻的畫面示意圖。
第2B圖係為本發明之原始視頻的另一畫面示意圖。
第3圖係為依據本發明所擷取的移動物件之物件快照。
第4圖係為依據本發明所產生之圖形化事件的時間流的實施例。
第5圖係為依據本發明所產生之另一圖形化事件的時間流的實施例。
第6圖係為圖形化事件的時間流部分隱藏前及隱藏後的實施 例。
第7圖係為具有時間戳記與原始視頻畫面之圖形化事件的時間流實施例。
第8圖係為本發明之視頻搜尋方法第二實施例的步驟流程圖。
第9A圖係為本發明之視頻搜尋系統的架構示意圖。
第9B圖係為本發明之視頻搜尋系統的另一架構示意圖。
第10圖係為第9B圖中的視頻播放模組所顯示之畫面實施例。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
本發明之視頻搜尋方法與系統，係應用於一原始視頻之輔助搜尋，例如視頻監控系統的攝影機或監視器所錄下的原始視頻，且其中該原始視頻的背景畫面係定義為在視頻流(video stream)的幀(frame)中一個靜態的場景(static scene)，其在視頻的時間序列幀中幾乎不變或僅有細微的差別或以極緩慢的速度改變，例如，一天的光線變化。
請參閱第1圖，其係本發明之視頻搜尋方法第一實施例的步驟流程圖。如圖所示，該視頻搜尋方法包括：
於步驟S10中，提供一原始視頻，接著進至步驟S11。
於步驟S11中，於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域，接著進至步驟S12。
於步驟S12中，設定擷取條件，以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係作為該擷取條件，接著進至步驟S13。
於步驟S13中，擷取該原始視頻之背景畫面與符合該擷取條件的該移動物件之物件快照，接著進至步驟S14。
於步驟S14中，將至少一個擷取自同一移動物件之物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個物件快照之部分合成單一之代表物件快照，接著進至步驟S15。
於步驟S15中，將該代表物件快照依相對應之時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生圖形化事件的時間流。
請參閱第2A圖，其係本發明之原始視頻的畫面示意圖，並請搭配第1圖與前述之流程步驟予以理解。於步驟S10中，可提供如第2A圖所示之原始視頻。接著，於步驟S11中，使用者可設定感興趣的區域20，感興趣的區域20可例如為第2A圖中所示的細長線段，於其他實施例中，感興趣的區域20亦可為複數條細長線段或各種形狀的平面區域。藉由設定感興趣的區域20以作為搜尋的重點部分，可在後續的步驟中排除該原始視頻中的非重點部分，增進搜尋效率。舉例來說，若使用者欲搜尋該原始視頻中的一特定行人，則感興趣的區域20可為該行人可能經過的區域。
請參閱第2B圖，其係本發明之原始視頻的另一畫面示意圖，並請搭配第1圖與前述之流程步驟予以理解。於步驟S12中，使用者設 定擷取條件，以感興趣的區域20與該原始視頻中移動物件21之間的互動關係作為該擷取條件，舉例來說，該互動關係可例如為移動物件21接觸到感興趣的區域20，或是移動物件21「第一次」接觸到感興趣的區域20。
請參閱第3圖，其係依據本發明所擷取的移動物件之物件快照，並請搭配第1圖與前述之流程步驟予以理解。於步驟S13中，擷取該原始視頻之背景畫面與符合該擷取條件的該移動物件之物件快照，再於步驟S14中，將至少一個擷取自同一該移動物件之該物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個該物件快照之部分合成單一之代表物件快照30、31。
於一實施例中，在所述步驟S12中，該互動關係可設定為移動物件21接觸到感興趣的區域20，因此在不同時間中，在執行步驟S13，可對於同一移動物件21可能擷取至少一個或更多個物件快照，此時可於移動物件21與感興趣的區域20互動的過程中，透過步驟S14，將多個物件快照各取一部分用以合成一代表特定移動物件21之完整的物件快照，例如合成為完整的代表物件快照30，以避免相同物件出現於兩個擷取畫面的相鄰處。舉例來說，該感興趣的區域20可設定為一像素寬度之直線，該多個物件快照之部分為移動物件21移動時與感興趣的區域20交錯的過程中，和感興趣的區域20重疊之部分。因此，作為合成的結果，代表物件快照30中的物件可能因接觸感興趣的區域20的時間長短而有某種程度上的形狀變形。
於一較佳實施例中，在步驟S14中，選取具代表性的單一物件快照或於具代表性時間點上的單一物件快照，例如移動物件21「第一次」接觸到感興趣的區域20時所擷取的單一物件快照，因對於同一移動物件21僅取一個代表物件快照31作為代表，因此不會因接觸感興趣的區域20的時 間拉長而連續出現重複的物件快照或形狀變形。
請參閱第4圖，其係依據本發明所產生之時間事件流圖形的實施例，並請搭配第1圖與前述之流程步驟予以理解。在步驟S15中，將該代表物件快照依相對應之時間戳記(未圖示)貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生時間事件流圖形40。於一實施例中，該代表物件快照擷取自該原始視頻時之時間係為時間戳記(例如以[00：00：00]代表[零時：零分：零秒]之類的形式)，該時間戳記可顯示於該代表物件快照周圍或隱藏顯示，於時間事件流圖形40最左方之物件快照41為最早自該原始視頻中所擷取，且自多個物件快照中擇一或將多個物件快照之部分合成以作為代表物件快照，其次為代表物件快照42，依其時間戳記以左到右貼入該背景畫面所對應的座標位置，因此使用者可經由時間事件流圖形40檢視所有的物件快照。若採取前述對於同一移動物件21僅擷取一個物件快照作為代表物件快照41與42之實施例，則代表物件快照41與42不會因接觸感興趣的區域20的時間拉長而有連續出現重複的物件快照或形狀變形，並能提供特定物件於多個時間上的對應關係、並提供多個感興趣物件之間的時間關聯、以及幫助使用者理解物件於視頻中的移動行為，能大幅增進視頻物件搜尋的效率。
請參閱第5圖，其係依據本發明所產生之另一時間事件流圖形的實施例。於本實施例中，當圖形化事件的時間流50因原始視頻太長或物件太多等因素而使得長度太長，不方便顯示或搜尋時，可選擇性的包括產生一時間軸51，時間軸51係對應於圖形化事件的時間流50，且在時間軸51上具有一滑動視窗52與部分之時間軸51’重疊，以及顯示對應於圖形化事件的時間流部分50’在時間軸部分51’之顯示時間位置與比例，使用者可藉 由在時間軸51上滑動視窗52之位置，選擇對應顯示的圖形化事件的時間流部分50’來進行檢視。
請參閱第6圖，其係圖形化事件的時間流部分隱藏前及隱藏後的實施例。於本實施例中，可選擇性的包括隱藏圖形化事件的時間流60中未貼入該代表物件快照之部分61，並在接收到顯示隱藏部分指令時，顯示該隱藏部分61。如圖所示，如果該原始視頻的某些時段沒有符合該擷取條件的該移動物件，則圖形化事件的時間流60可能包括數個未貼入該代表物件快照之部分61，這些部分61並非搜尋重點，因此可隱藏該部分61以取得更精簡的圖形化事件的時間流60’，以利使用者於顯示幕上搜尋更多時段的物件。
請參閱第7圖，其係具有時間戳記與原始視頻畫面之圖形化事件的時間流的實施例。於本實施例中，可選擇性的包括在接收到顯示時間戳記指令時，顯示圖形化事件的時間流70中，原本為隱藏顯示的時間戳記71(例如以[00：00：00]代表[零時：零分：零秒]之類的形式)，以及在接收到顯示畫面快照指令時，顯示圖形化事件的時間流70中的該代表物件快照擷取自該原始視頻時，該原始視頻之完整畫面快照72。舉例來說，使用者可藉由游標點擊(或其他方式的指令)圖形化事件的時間流70中的代表物件快照，以顯示該代表物件快照之時間戳記71或畫面快照72，幫助使用者進一步了解該代表物件快照的相關訊息，於另一實施例中，如第7圖所示，可藉由游標點擊預設按鍵以顯示所有代表物件快照之時間戳記71或畫面快照72。
於另一實施例中，可選擇性的包括設定過濾條件，該過濾條 件可有關於該移動物件，並刪除或隱藏所有擷取下來的代表物件快照中，該移動物件不符合該過濾條件的代表物件快照。更進一步而言，該過濾條件可有關於該移動物件之尺寸、顏色、紋理(texture)、材質、運動方向或行為，藉由設定該過濾條件，能有助於搜尋特定的物件。
於又一實施例中，可選擇性的包括接收指定播放指令，該指定播放指令指定該圖形化事件的時間流中的該代表物件快照其中之一，並在接收到該指定播放指令後，自該指定的該代表物件快照擷取自該原始視頻之時間點或早於該原始視頻之時間點的時間點，播放該原始視頻。
請參閱第8圖，其係本發明之視頻搜尋方法另一實施例的步驟流程圖。於本發明的另一實施例，提供一種視頻搜尋方法包括以下步驟。
於步驟S80中，提供一原始視頻，接著進至步驟S81。
於步驟S81中，於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域以及設定於該原始視頻中的一時段，接著進至步驟S82。
於步驟S82中，設定擷取條件，以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係作為該擷取條件，接著進至步驟S83。
於步驟S83中，擷取該原始視頻之背景畫面，與於該原始視頻的該時段內，符合該擷取條件的該移動物件之物件快照，接著進至步驟S84。
於步驟S84中，將至少一個擷取自同一移動物件之物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個物件快照之部分合成單一之代表物件快照，接著進至步驟S85。
於步驟S85中，將該物件快照依相對應之時間戳記貼入該背 景畫面所對應的座標位置，以產生圖形化事件的時間流。
第8圖所示的流程步驟，可搭配前述第2A圖至第7圖所示之實施例予以實施，且可應用於視頻監控系統所錄製完成的原始視頻之輔助搜尋，對於已錄製完成的原始視頻設定一使用者感興趣的時段，並僅於該時段內擷取符合該擷取條件的該移動物件之代表物件快照，當使用者對於特定時段有搜尋需求時，此實施樣態可進一步增進搜尋效率。
請參閱第9A圖，其係本發明之視頻搜尋系統的架構示意圖。於本發明的又一樣態，提供一種視頻搜尋系統9，應用於一原始視頻之輔助搜尋，包括設定模組90、擷取模組91以及圖形資料產生模組92。
設定模組90，用以於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域，以及用以設定擷取條件，以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係作為該擷取條件，並將該擷取條件傳送至擷取模組91。
擷取模組91，用以擷取該原始視頻之背景畫面與符合該擷取條件的該移動物件之物件快照與相對應之時間戳記。
圖形資料產生模組92，用以將至少一個透過擷取模組91所擷取自同一移動物件之物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個物件快照之部分合成單一之代表物件快照，並用已將代表物件快照依相對應之時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生圖形化事件的時間流。
請參閱第9B圖，其係本發明之視頻搜尋系統的另一實施例架構示意圖。如圖所示，本發明之視頻搜尋系統9可選擇性的包括視頻播放模組93，用以播放該原始視頻以及顯示圖形資料產生模組92所產生的該圖形化事件的時間流，例如第10圖所示，其係視頻播放模組93所顯示之畫面 實施例，包括所播放的原始視頻100以及圖形化事件的時間流101，在原始視頻100中可包括感興趣的區域104。
於一實施例中，如第10圖所示，視頻播放模組93可復用以顯示一時間軸102，時間軸102係對應於圖形化事件的時間流101，且在時間軸102上具有一滑動視窗103與部分之該時間軸102重疊，以及顯示對應於之該圖形化事件的時間流101部分在該時間軸102的顯示時間位置與比例。
於一實施例中，該視頻播放模組93可復用以隱藏該圖形化事件的時間流中未貼入該物件快照之部分，並在接收到顯示隱藏部分指令時，顯示該隱藏部分。
於一實施例中，該視頻播放模組93可復用以在接收到顯示時間戳記指令時，顯示該圖形化事件的時間流中的該物件快照擷取自該原始視頻時之時間。
於一實施例中，該視頻播放模組93可復用以在接收到顯示畫面快照指令時，顯示該圖形化事件的時間流中的該物件快照擷取自該原始視頻時，該原始視頻之完整畫面快照。
於一實施例中，如第9B圖所示，本發明之視頻搜尋系統9可選擇性的包括搜尋模組94，用以設定過濾條件，該過濾條件可有關於該移動物件，且搜尋模組94復用以刪除或隱藏所有擷取下來的物件快照中，該移動物件不符合該過濾條件的物件快照。更進一步而言，該過濾條件可有關於該移動物件之尺寸、顏色、紋理、材質、運動方向或行為。
於一實施例中，該視頻播放模組93可復用以接收指定播放指令，如第10圖所示，該指定播放指令指定該圖形化事件的時間流101中的該 物件快照其中之一，並在接收到該指定播放指令後，自該指定的物件快照擷取自該原始視頻100之時間點或早於該原始視頻之時間點的時間點，播放該原始視頻100。
於一實施例中，該圖形資料產生模組92可復用以將至少一個擷取自同一移動物件之物件快照，合成單一物件快照。
綜上所述，本發明之視頻搜尋方法與系統，藉由設定搜尋重點包括感興趣的區域以及擷取條件等等，過濾出使用者感興趣的移動物件並擷取該移動物件之物件快照，並將該物件快照依其時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生可呈現所有物件快照的，因此能夠提供特定物件於多個時間上的對照關係、並提供多感興趣物件之間的時間關聯、以及幫助使用者理解物件於視頻中的移動行為，大幅增進視頻物件搜尋的效率，並能完整呈現視頻重點內容。此外，亦能選擇性的附加視頻播放模組、搜尋模組以及相關的顯示、過濾功能，更進一步的增進視頻物件搜尋的效率。
上述實施方式僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
S10~S15‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種視頻搜尋方法，應用於一原始視頻之輔助搜尋，包括：於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域；設定擷取條件，該擷取條件包括以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係；擷取該原始視頻之背景畫面與符合該擷取條件的該移動物件之物件快照；將至少一個擷取自同一該移動物件之該物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個該物件快照之部分合成單一之代表物件快照；將該代表物件快照依相對應之時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生圖形化事件的時間流；以及接收指定播放指令，並在接收到該指定播放指令後，自該指定的該代表物件快照擷取自該原始視頻之時間點或早於該原始視頻之時間點的時間點，再播放該原始視頻，其中，該指定播放指令指定該圖形化事件的時間流中的該代表物件快照其中之一。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之視頻搜尋方法，復包括以下步驟：產生一時間軸，該時間軸係對應於該圖形化事件的時間流，且在該時間軸上具有一與部分之該時間軸重疊之滑動視窗，以及顯示對應於該時間軸部分之該圖形化事件的時間流部分。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之視頻搜尋方法，復包括以下步驟：隱藏圖形化事件的時間流中未貼入該代表物件快照之部分，並在接收到顯示隱藏部分指令時，顯示該隱藏部分。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之視頻搜尋方法，復包括以下步驟：在接收到顯示時間戳記指令時，顯示該圖形化事件的時間流中的該 代表物件快照之時間戳記。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之視頻搜尋方法，復包括以下步驟：在接收到顯示畫面快照指令時，顯示該圖形化事件的時間流中的該代表物件快照擷取自該原始視頻時，該原始視頻之完整畫面快照。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之視頻搜尋方法，復包括以下步驟：設定過濾條件，該過濾條件係有關於該移動物件，並刪除或隱藏所有擷取下來的代表物件快照中，該移動物件不符合該過濾條件的代表物件快照。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之視頻搜尋方法，其中，該過濾條件係有關於該移動物件之尺寸、顏色、紋理、材質、運動方向或行為。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之視頻搜尋方法，其中，該感興趣的區域為一像素寬度之直線，且該多個物件快照之部分係指該物件快照與該感興趣的區域重疊之部分。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之視頻搜尋方法，其中，於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域之步驟中，復包括設定於該原始視頻中的一時段之步驟；且其中，於該擷取該原始視頻之背景畫面之步驟中，復包括擷取與於該原始視頻的該時段內，符合該擷取條件的該移動物件之物件快照之步驟。
  10. 一種視頻搜尋系統，應用於一原始視頻之輔助搜尋，包括：設定模組，用以於該原始視頻的畫面中設定感興趣的區域，以及用以設定擷取條件，其中，該擷取條件包括以該感興趣的區域與該原始視頻中移動物件之間的互動關係；擷取模組，用以擷取該原始視頻之背景畫面與符合該擷取條件的該移動物件之物件快照； 圖形資料產生模組，用以將至少一個透過該擷取模組所擷取自同一該移動物件之該物件快照，擇一作為代表物件快照或將多個該物件快照之部分合成單一之代表物件快照，並用已將該代表物件快照依相對應之時間戳記貼入該背景畫面所對應的座標位置，以產生圖形化事件的時間流；以及視頻播放模組，用以接收指定播放指令，並在接收到該指定播放指令後，自該指定的物件快照擷取自該原始視頻之時間點或早於該原始視頻之時間點的時間點，播放該原始視頻，其中，該指定播放指令指定該圖形化事件的時間流中的該代表物件快照其中之一。
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