TWI769379B - 用於編碼一序列視訊訊框之方法、控制器及系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於編碼由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框之方法、控制器及系統。該方法包括接收指示該攝影機之一移動量之輸入，接收關於一預定距離之輸入，及基於該攝影機之該移動量及該預定距離在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇，使得該攝影機在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間最多移動該預定距離。

Description

用於編碼一序列視訊訊框之方法、控制器及系統
本發明係關於視訊編碼之領域。特定而言，本發明係關於一種用於編碼由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框之方法及相關聯裝置。
將視訊攝影機用於監視及監控目的正逐漸增加。此尤其適用於安裝在移動物體上之攝影機(諸如，體佩式攝影機)或在火車或公共汽車上使用之攝影機。體佩式攝影機可由警察或安保人員使用，且由攝影機擷取之視訊可用於鑒識目的。為了將視訊用作證據，視訊之品質足夠高係重要的，不管配戴攝影機之人如何移動。由於諸多視訊編碼方法經調適及最佳化用於固定攝影機，因此存在改良之一需求。
鑒於上文，因此本發明之一目標係改良由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框之編碼。特定而言，本發明之一目標係調適對該物體之運動之編碼以便確保該視訊之一特定品質，而不管該移動物體之該運動如何。
根據一第一態樣，以上目標係藉由一種編碼由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框之方法而達成，該方法包括： 接收指示該攝影機之一移動量之輸入， 接收關於一預定距離之輸入，及 基於該攝影機之該移動量及該預定距離在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇，使得該攝影機在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間最多移動該預定距離。
一序列視訊訊框意指一時間序列影像訊框，每一者攜載影像資料。一般而言，視訊訊框可經訊框內編碼或訊框間編碼。一訊框內編碼之訊框係自足式的，此乃因其不參考任何其他訊框而編碼。因此，訊框內編碼之訊框可在不利用任何其他訊框之情形下解碼。此與參考一或多個其他訊框編碼之訊框間編碼之訊框相反。以彼方式，該等訊框間編碼之訊框可通常以較該等訊框內編碼之訊框低之一位元成本來編碼。然而，該等訊框間編碼之訊框之該較低位元成本以較低品質為代價。換言之，該等訊框內編碼之訊框通常具有如下優點：其等將具有較高品質，且因此具有較該等訊框間編碼之訊框高之一鑒識價值。
對於一固定攝影機而言，隨著時間均勻地分佈該等訊框內編碼之訊框以確保該視訊品質保持在一特定位準可係有意義的。然而，此同樣地對於附接至移動物體之攝影機係無意義的。為瞭解情形就是這樣，考量安裝至一移動物體之一攝影機，且為此以一特定時間速率進行訊框內編碼。當該物體以一第一速度移動時，該時間速率轉譯為一第一空間速率。舉例而言，可在該物體每行進1米時對一個訊框進行訊框內編碼。若該物體改為以一第二較高速度移動，則該時間速率轉譯為一第二較低空間速率。舉例而言，可在該物體每行進十米時對一個訊框進行訊框內編碼。在第一情形中，該物體每移動1米編碼一個高品質訊框，且在第二情形中，該物體每移動十米編碼一個高品質訊框。因此，具有按時間單位設定之一訊框內編碼速率導致按距離單位之視訊之品質在該物體移動得更快時下降。為使移動物體之視訊具有一恆定品質，具有按該物體行進之距離單位而非按時間單位設定之訊框內編碼之訊框之一速率反而將更有意義。此係藉由基於該攝影機之該移動量及該預定距離，以該攝影機在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間最多移動該預定距離之此一方式，選擇該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼而達成。
此對於在該經編碼視訊中執行一快速搜尋之目的亦可係有利的。此快速搜尋通常允許掃描穿過該經編碼視訊以尋找訊框內編碼之訊框。該等訊框內編碼之訊框然後可經解碼且成序列展示。由於該等訊框內編碼之訊框係自足式的，因此不需要解碼該視訊中之其他訊框以便解碼該等訊框內編碼之訊框。藉由在該視訊序列中分佈訊框內編碼之訊框，使得該攝影機在擷取該等訊框內編碼之訊框之間最多移動該預定距離，賦予該攝影機之全運動之一良好涵蓋範圍之視訊訊框將在該快速搜尋中獲得。
該移動物體可係(例如)一人或一運載工具。
一視訊訊框之訊框內編碼意指獨立於該視訊序列中之所有其他訊框而對該訊框進行編碼。特定而言，一訊框內編碼之視訊訊框係不參考該視訊序列中之另一視訊訊框而編碼。一訊框內編碼之訊框(舉例而言)在H.264及H.265標準中有時稱為一I訊框。
一視訊訊框之訊框間編碼意指取決於該視訊序列中之其他訊框而對該訊框進行編碼。特定而言，可藉由參考該視訊序列中之一先前經解碼視訊訊框來編碼一訊框間編碼之視訊訊框。一訊框間編碼之訊框在H.264及H.265標準中有時稱為一B或P訊框。
指示該攝影機之一移動量之一輸入通常意指指示隨時間而變的該攝影機之移動之資訊。特定而言，指示一移動量之該輸入可係允許導出該攝影機自一固定時間點起行進之距離之任何資訊。舉例而言，該輸入可指示隨時間而變的該攝影機之速度或隨時間而變的該攝影機之位置。
當將編碼一訊框時，編碼器在該訊框之訊框內編碼或訊框間編碼之間進行選擇。可根據調控以其選擇訊框內編碼之訊框之時間速率之一參數進行該選擇。可基於該攝影機之該移動量及該預定距離重複調整該時間速率，使得該攝影機在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間最終移動最多該預定距離。該時間速率可與一圖片群組GOP結構之一長度相關，該GOP結構規定其中對該等訊框進行訊框內編碼或訊框間編碼之次序。因此，調整該時間速率對應於調整該GOP結構之該長度。因此，基於該攝影機之該移動量及該預定距離在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之該步驟可包含將該等視訊訊框編碼為訊框內編碼之訊框之一速率。以此方式，可將按時間單位設定之時間速率調整為按距離單位設定之訊框內編碼之訊框之一速率。
改變以其對訊框進行訊框內編碼之時間速率係可如何基於該攝影機之該移動量改變該GOP結構之一項實例。對於IPPP形式之一GOP結構，其中I表示一I訊框且P表示一P訊框，該GOP結構之該長度係可被改變之該GOP結構之唯一參數。對於更高階類型之GOP結構，存在可基於該攝影機之該移動量而改變之該GOP結構之其他參數。作為該GOP結構之該長度之一替代或除該GOP結構之該長度之外，還可改變該等其他參數。舉例而言，對於IBBPBBPBBPBBI形式之一GOP結構，其中B表示一B訊框，I/P訊框之間之B訊框之數目係可取決於該攝影機之該移動量而改變之該GOP結構之一其他參數。
為了達到按距離單位設定之訊框內編碼之訊框之一速率，在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之該步驟可包含：基於指示該攝影機之一移動量之該輸入，計算該攝影機自其最後擷取經訊框內編碼之一視訊訊框起已移動之一距離，及基於該經計算距離與該預定距離之間之一比較在一當前或一先前視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇。因此，當將進行訊框內編碼與訊框間編碼之間之該選擇時，可檢查自編碼該最後訊框內編碼之訊框起該物體已移動多遠。然後可將此與該預定距離比較以查看是否是時候編碼一訊框內編碼之訊框。
更詳細地，若該經計算距離較之一臨限值更接近該預定距離，則可選擇對該當前視訊訊框進行訊框內編碼，且若該經計算距離較之該臨限值更遠離該預定距離，則可選擇對該當前視訊訊框進行訊框間編碼。因此，若該經計算距離仍然遠離該預定距離(從該臨限值角度量測)，則可對該當前訊框進行訊框間編碼。然而，若該經計算距離正接近該預定距離(較之該臨限值更接近該預定距離)，最好對該視訊訊框進行訊框內編碼，以確保在訊框內編碼之訊框之間該攝影機不會移動得較該預定距離更遠。
較佳地，該臨限值經設定使得其對應於，或大於該攝影機在擷取兩個後續訊框(對其執行該選擇步驟)之間所行進之距離。以彼方式，該攝影機在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間將最終移動最多該預定距離。舉例而言，該臨限值可經設定使得其對應於，或大於該攝影機在擷取該當前訊框與下一訊框(對其執行該選擇步驟)之間所行進之距離。當該物體具有一可變速度，較佳地將該臨限值調適至該攝影機之當前移動。更詳細地，該臨限值可取決於以下各項中之一者：該攝影機之該移動量；及重複基於該攝影機之該移動量及該預定距離在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之該步驟之一速率。藉由實例方式，一當前臨限值可計算為該物體之一當前速度與該選擇步驟之一重複週期之乘積。
指示該攝影機之一移動量之輸入較佳地呈允許計算該攝影機自擷取最後訊框內編碼之訊框起所行進之距離之一形式。舉例而言，指示該攝影機之一移動量之輸入可包含在一經規定時間處該攝影機之一速度及該攝影機之一位置中之至少一者。由於指示該攝影機之一移動量之輸入係隨時間而重複地接收，因此該輸入可指示隨時間而變的該攝影機之該速度及隨時間而變的該攝影機之該位置中之至少一者。
可自包含於該攝影機中或由該移動物體配戴之以下各項中之一或多者接收指示該攝影機之一移動量之該輸入：一加速度計、一陀螺儀或一定位裝置。該定位裝置可係一全域定位系統GPS裝置或其一等效物。其亦可係可基於三角量測技術自其導出該位置之一電信數據機。
可針對該序列中之每一視訊訊框重複基於該攝影機之該移動量及該預定距離在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之該步驟。換言之，重複該選擇步驟之該速率可對應於該視訊序列之訊框速率。
然而，為了節省處理功率，可更少地執行該選擇步驟。該選擇步驟之目的係確保該攝影機在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間最多移動該預定距離。在諸多情形中，該物體可僅以一有限速度移動，從而導致該物體在該視訊序列之兩個連續訊框之間不可能移動該預定距離。在此等情形中，以一較低速率重複該選擇步驟足矣。更具體而言，可以取決於該移動物體之一最大速度設定之一速率，重複基於該攝影機之該移動量及該預定距離在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之該步驟。該選擇步驟之該重複週期可經選擇使得該移動物體之該最大速度與該選擇步驟之該重複週期之該乘積短於該預定距離。
該視訊可本地儲存在該攝影機中。為此目的，該攝影機可具有一視訊儲存容量。該視訊儲存容量通常係有限的，且應持續一特定時間量。舉例而言，該視訊儲存容量應持續儲存由該攝影機擷取之視訊一天。該視訊儲存容量連同其應持續之該特定時間量界定一位元預算。自該位元預算，可能導出按時間單位可平均消耗多少位元。
該預定距離之值影響該經編碼視訊中之位元之數目。對於該物體之一既定速度，與該預定距離已經較長之情形相比，一較短預定距離意指更頻繁地編碼訊框內編碼之訊框，藉此導致該經編碼視訊中之一較高位元數目。而且，隨著該物體之該速度增加，該物體花費更少時間行進該預定距離。因此，該等訊框內編碼之訊框之該頻率且藉此該位元成本隨著該物體之該速度而增加。
為了應對有限視訊儲存容量，必須隨時間調整該預定距離。否則，存在超出該位元預算之一風險。具體而言，該方法可進一步包括基於該攝影機之該視訊儲存容量之一當前使用及該攝影機之該移動量中之至少一者調整該預定距離。舉例而言，若該視訊儲存容量之該當前使用超出根據該位元預算直至當前時間點可被消耗完之平均位元數目，則該預定距離可增加，且反之亦然。根據另一實例，若該攝影機之該移動量已超過針對一特定時間量之一特定位準，則該預定距離可增加，且反之亦然。
可在一範圍內調整該預定距離。舉例而言，可在取決於該攝影機中之該視訊儲存容量及反映該移動物體之一移動型樣之歷史資料而設定之一範圍內調整該預定距離。以此方式，該預定距離係約束為在一特定範圍內，該特定範圍係慮及該攝影機中之該有限視訊儲存容量及該移動物體之該典型移動型樣而選擇。此減少最終超出該位元預算之風險。根據歷史資料，平均而言，一第一物體較之一第二物體可移動更多。因此，可將該範圍之下端針對該第一物體比針對該第二物體設定的高(亦即，該範圍可朝向較長距離移位)。以此方式，該第一物體超出該位元預算之風險減少。
根據一第二態樣，提供一控制器，其用於控制一視訊編碼器以編碼由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框，該控制器包括： 一接收器，其經組態以接收指示該攝影機之一移動量之輸入及關於一預定距離之輸入，及 一控制組件，其經組態以控制該視訊編碼器以基於該攝影機之該移動量及該預定距離在該序列之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇，使得該攝影機在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間最多移動該預定距離。
根據一第三態樣，提供一系統，其包括： 一視訊攝影機，其經配置以安裝至一移動物體上及擷取一序列視訊訊框， 一運動量測裝置，其經組態以量測該視訊攝影機之一移動量， 一視訊編碼器，其用於編碼由該視訊攝影機擷取之該序列視訊訊框，及 根據第二態樣之一控制器，其用於控制該視訊編碼器。
根據一第四態樣，提供一電腦程式產品，其包括其上儲存有電腦程式碼指令之一電腦可讀媒體，該等電腦程式碼指令可經調適以在由具有處理能力之一裝置執行時執行該第一態樣之方法。
第二、第三及第四態樣一般而言可具有與第一態樣相同之特徵及優點。應進一步注意，除非以其他方式明確陳述，否則本發明係關於特徵之所有可能之組合。
下文將參照其中展示本發明之實施例之附圖來更全面地闡述本發明。然而，本發明可以諸多不同形式體現且不應被視為限於本文中所陳述之實施例；而是，此等實施例係為了透徹及完整而提供的，且將本發明之範疇完全傳達給熟習此項技術者。將在操作期間闡述本文中所揭示之系統及裝置。
圖1圖解說明一系統100，其安裝至一移動物體102。一般而言，移動物體102可係任何移動物體，諸如一人或一運載工具。
在圖2中更詳細地圖解說明系統100。系統包括一視訊攝影機204、一視訊編碼器206、一控制器208及一運動量測裝置210。
視訊攝影機204經配置以安裝至移動物體100。視訊攝影機204以一特定訊框速率擷取一序列視訊訊框205。因此，每一視訊訊框包含對應於一特定時間點之影像資料。當視訊攝影機204被安裝至移動物體時，所擷取序列視訊訊框205繪示移動物體100之周圍事物。
視訊攝影機204可操作地連接至視訊編碼器206。視訊編碼器206可包含於視訊攝影機204中，或可提供為一單獨單元。視訊編碼器206經配置以自視訊攝影機204接收該序列視訊訊框205，及編碼該序列視訊訊框205以提供一經編碼序列視訊訊框207。視訊攝影機204可根據一GOP結構編碼視訊訊框205，該GOP結構規定訊框內編碼及訊框間編碼之訊框之次序。經編碼序列視訊訊框207可儲存在系統之一視訊儲存裝置(亦即，一記憶體)中。舉例而言，視訊儲存裝置可包含於視訊攝影機204中。
控制器208經配置以控制視訊編碼器206之操作。控制器可提供為視訊編碼器206之一整體部分或提供為一單獨單元。控制器208可藉由發送一控制信號209來控制視訊編碼器208之操作。控制信號209可包含視訊編碼器206對序列205之一視訊訊框進行訊框內編碼還是訊框間編碼之一指令。舉例而言，控制信號209可包含用以改變GOP結構之一指令。特定而言，控制信號209可包含用以改變GOP結構之長度之一指令。控制器208亦可自視訊編碼器206接收回饋211。回饋211可與視訊序列205之一視訊訊框曾經訊框內編碼還是訊框間編碼有關。
運動量測裝置210經配置以量測視訊攝影機204之一移動。運動量測裝置210可附接至視訊攝影機204或移動物體102，視訊攝影機204安裝至移動物體102。一般而言，運動量測裝置210可係遞送一信號之任何裝置，可自該信號導出視訊攝影機204之移動。此包含量測視訊攝影機204之速度之裝置，諸如一加速度計或一陀螺儀。或者或另外，運動量測裝置210可包含一定位裝置，其量測在一經規定時間點視訊攝影機204之位置。定位裝置可係全球定位系統GPS裝置或其一等效物。其亦可係一電信數據機，可基於三角量測技術自該電信數據機導出位置。運動量測裝置210可甚至係一計步器。
運動量測裝置210將指示攝影機204之移動量之輸入212提供至控制器208。另外，控制器208經配置以接收關於一預定距離之輸入213。舉例而言，在控制器218之組態之後，可旋即由一使用者或一操作者提供預定距離輸入213。
圖3更詳細地圖解說明控制器208。控制器208包含一接收器302及一控制組件304。在某些實施例中，控制器208亦可包含一距離調整組件306。
因此，控制器208包括經組態以實施控制器208之功能性之各種組件302、304、306。特定而言，每一經圖解說明組件對應於控制器208之一功能性。一般而言，控制器208可包括經組態以實施組件302、304、306且更具體而言其等功能性之電路。
在一硬體實施方案中，組件302、304、306中之每一者可對應於專用於且經特定設計以提供組件之功能性之電路。電路可呈一或多個積體電路之形式，諸如一或多個應用專用積體電路。因此，藉由實例方式，控制組件304可包括電路，當在使用中時，其控制視訊編碼器206以在序列205中之視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇。
在一軟體實施方案中，電路可替代地呈一處理器(諸如一微處理器)之形式，其與儲存在一(非暫時性)電腦可讀媒體(諸如一非揮發性記憶體)上致使控制器208執行本文中所揭示之任何方法之電腦程式碼指令相關聯。因此，在彼情形中，組件302、304、306可各自對應於儲存在電腦可讀媒體上之電腦程式碼指令之一部分，當由處理器執行時，電腦程式碼指令致使控制器208執行組件之功能性。
應理解，具有一硬體及一軟體實施方案之一組合亦係可能的，此意指組件302、304、306中之某些組件之功能性可在硬體中實施且其他組件可在軟體中實施。
現在將參考圖2、圖3、圖4、圖5及圖6之流程圖闡述系統100且特定而言控制器208之操作。
在步驟S02中，控制器208之接收器302接收指示視訊攝影機204之一移動量之輸入212。如先前所闡述，可自運動量測裝置210接收輸入212。輸入212可關於在經規定時間點攝影機204之一速度及/或攝影機204之一位置。應理解，接收器302自運動量測裝置210持續地或至少重複地接收此輸入。因此，所接收之輸入212反映視訊攝影機204隨時間而變之運動量。
在步驟S04中，控制器208之接收器302接收關於一預定距離之輸入213。預定距離係指一預定空間距離。
接收器302將指示視訊攝影機204之一移動量之輸入212及關於一預定距離之輸入213轉發至控制組件304。如下文將更詳細闡述，在某些實施例中，關於一預定距離之輸入213在被轉發至控制組件304之前可由距離調整組件306調整。
在步驟S06中，控制器208之控制組件304控制視訊編碼器206以基於指示視訊攝影機204之一移動量之輸入212及關於一預定距離之輸入213在序列之視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇。更詳細地，控制組件304可基於輸入212及輸入213選擇視訊訊框應進行訊框內編碼還是訊框間編碼。控制組件304可發送一控制信號209以通知視訊編碼器206該選擇，且因此視訊編碼器206可編碼視訊訊框之影像資料。在控制信號209中發送至視訊編碼器206之資訊可與應以其將視訊訊框編碼為訊框內編碼之訊框之一速率相關。特定而言，控制信號209可與應以其將視訊訊框編碼為訊框內編碼之訊框之速率應如何隨時間改變。該速率可對應於由視訊編碼器206應用之一GOP結構之一長度。因此，控制信號209可包含關於視訊編碼器206應如何隨時間改變GOP結構之長度之資訊。或者或另外，在控制信號209中發送至視訊編碼器206之資訊可直接指示一特定視訊訊框應進行訊框內編碼還是訊框間編碼。
控制組件304在訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇，使得視訊攝影機204在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間最多移動預定距離。此在圖4中進一步圖解說明。時間點t0 、t1 、t2 、t3 、t4 、t5 等對應於攝影機204擷取一視訊訊框時的時間點中之至少某些時間點。對於時間點t0 、t1 、t2 、t3 、t4 、t5 等，視訊攝影機204進行是否對一訊框進行訊框內編碼之一選擇。控制組件304可針對視訊序列205中之每一視訊訊框進行選擇。在彼情形中，時間點t0 、t1 、t2 、t3 、t4 、t5 等對應於視訊序列205之連續訊框，且因此時間點t0 、t1 、t2 、t3 、t4 、t5 等係根據視訊序列205之訊框速率設定。然而，由於在大多數應用中，移動物體102不可能在視訊序列205之兩個訊框之間移動預定距離，因此控制組件304沒必要針對每一訊框進行選擇。舉例而言，若移動物體102之一最大可能速度係已知的，則可計算其中攝影機204可移動預定距離之最短時間。然後，控制組件304可設定其進行選擇之速率，使得進行選擇時的時間點t0 、t1 、t2 、t3 、t4 、t5 等之間之時間距離等於或小於經計算之最短時間。
在圖4之實例中，在時間t0 處，對一訊框進行訊框內編碼，如由字母I指示(I用於I訊框)。因此，在時間t0 處，攝影機304自最後訊框內編碼之訊框起行進之距離等於零。在時間t1 處，控制組件304可基於指示攝影機之一移動量之輸入212計算攝影機204自時間t0 起攝影機204最後擷取經訊框內編碼之一視訊訊框時已移動之一距離。
出於此目的，控制組件304基於指示攝影機之一移動量之輸入212計算攝影機204自其最後擷取經訊框內編碼之一視訊訊框起已移動之一距離d1 。舉例而言，若輸入212係攝影機204之一速度，則控制組件304可對自時間t0 直至時間t1 之速度求積分以計算距離d1 。若輸入212替代地提供位置資料，則距離d1 可(舉例而言)計算為在時間t1 處之位置減去在時間t0 處之位置。然後，控制組件304可比較經計算距離d1 與預定距離D以便選擇對在時間t1 處擷取之訊框進行訊框內編碼還是訊框間編碼。
為了確保攝影機204在擷取經訊框內編碼之視訊訊框之間不移動超過預定距離D，控制組件304可比較自最後訊框內編碼之訊框起的經計算距離d1 與預定距離D減去一臨限值T。若經計算距離d1 較之臨限值T更遠離預定距離D，亦即若d1 ＜D-T，則將時間t1 處之訊框選擇為訊框間編碼。否則，將時間t1 處之訊框選擇為訊框內編碼。在圖解說明實例中，d1 ＜D-T且因此，將時間t1 處之訊框選擇為訊框間編碼，如由字母P(P用於P訊框)所指示。然後，在時間點t2 、t3 、t4 及t5 處重複此程序。在實例中，對應於時間點t2 、t3 、t4 之經計算距離d2 、d3 、d4 仍然小於D-T，且因此將在此等時間點處擷取之訊框選擇為訊框間編碼。然而，在時間點t5 處所計算之距離d5 大於D-T，且因此將時間點t5 處之訊框選擇為訊框內編碼。控制組件304經由控制信號209通知視訊編碼器206該選擇。然後，控制組件304繼續針對後續時間點t6 、t7 等計算攝影機204自其最後(在時間t5 處)擷取一訊框內編碼之訊框起移動之距離。
控制組件304可設定臨限值T以便最小化攝影機204在訊框內編碼之訊框之間行進之距離大於預定距離D之風險。出於此目的，當將進行一訊框內編碼/訊框間編碼選擇時，控制組件304可預測攝影機204在當前時間點與下一時間點之間行進之距離。預測可使用關於攝影機204之移動量之輸入212。舉例而言，在時間t1 處，控制組件304可基於輸入212預測距離d2 -d1 。舉例而言，若輸入212包含在時間t1 處攝影機204之一當前速度，則控制組件304可將距離d2 -d1 預測為當前速度與時間t2 -t1 之間之一乘積，直至進行下一選擇。然而，應理解，可進行更多高階預測，諸如亦計及攝影機204之加速度之預測。在已預測攝影機204直至進行下一訊框內編碼/訊框間編碼之選擇所行進之距離之情形下，控制組件304可將臨限值T設定為等於或大於預測距離。因此，藉助此方法，臨限值T可隨時間而變化。在一較簡單方法中，臨限值T可係固定的且對應於移動物體之一預定最大速度與由控制組件304重複選擇步驟之週期之一乘積。
根據圖5中圖解說明之一替代群組之實施例，控制組件304在關於在一第一時間點處所擷取之一訊框之訊框內編碼/訊框間編碼之間進行一選擇時等待直至一第二、稍後時間點。舉例而言，控制組件304可在進行關於在時間t4 處所擷取之訊框之一選擇之前等待直至時間t5 。以此方式，控制組件304可藉由亦計及攝影機在一第一時間點與第二時間點之間之移動量進行關於第一時間點之選擇。因此，在一第二時間點處，控制組件304可基於輸入212計算攝影機自擷取經訊框內編碼之最後訊框起已移動之一距離。若該距離等於或大於預定距離，則控制組件304選擇對第一時間點處之訊框進行訊框內編碼。若該距離小於預定距離，則控制組件304選擇對第一時間點處之訊框進行訊框間編碼。
轉至圖5，在時間t2 處，控制組件304自輸入212計算攝影機204自其在時間t0 處最後擷取一訊框內編碼之訊框起所移動之一距離d2 。由於d2 小於預定距離D，因此控制組件304在時間點t2 處決策在時間點t1 處擷取之訊框應進行訊框間編碼。類似地，控制組件304在時間點t3 、t4 及t5 處決策分別在時間點t2 、t3 及t4 處擷取之訊框應進行訊框間編碼，此乃因對應距離d3 、d4 及d5 全部小於預定距離D。然而，在時間點t6 處，控制組件304將做出一不同決策，此乃因自攝影機204最後所擷取訊框內編碼之訊框起移動之對應距離d6 大於預定距離D。因此，控制組件304將在時間點t6 處選擇應對在時間點t5 處擷取之訊框進行訊框內編碼。控制組件304經由控制信號209通知視訊編碼器206該選擇。然後，控制組件304繼續針對後續時間點t7 、t8 等計算攝影機204自其最後(在時間t5 處)擷取一訊框內編碼之訊框起所移動之距離。圖5之實施例係較圖4之實施例有利的，此乃因消除了攝影機204在擷取經訊框內編碼之兩個訊框之間移動超過預定距離之風險。然而，此優點之達成係以在編碼中引入一延時為代價。
在接收到控制信號209之後，視訊編碼器206可旋即根據由控制器208作出之選擇編碼視訊序列205之訊框之影像資料。以彼方式，當攝影機移動預定距離時將對至少一個訊框進行訊框內編碼。較之由控制器208經由控制信號209傳訊，視訊編碼器206可進一步有理由更頻繁地(而非更少地)對訊框進行訊框內編碼。為了確保控制器208知曉哪些訊框已被訊框內編碼，視訊編碼器206可將回饋211發送至控制器208。特定而言，回饋211可指示控制器208在視訊序列205中最後經訊框內編碼之訊框。控制組件304可在計算攝影機204所移動之距離d1 、d2 、d3 等時使用彼資訊，如上文所解釋。
在某些情形中，視訊攝影機204將經編碼序列視訊訊框207本地儲存在一視訊儲存裝置中。或者，經編碼序列視訊訊框207可儲存在距視訊攝影機204遙遠之一視訊儲存裝置中。視訊儲存裝置可係任何適合形式之非揮發性記憶體。視訊儲存裝置可具有一有限容量。有限視訊儲存容量通常應持續一預定時間，諸如一天。預定距離影響經編碼序列視訊訊框207之大小。與一較高預定距離相比，一較低預定距離致使較多訊框被訊框內編碼，因此需要較多儲存空間。
為了避免視訊攝影機204耗盡用於儲存經編碼序列視訊訊框207之記憶體，控制器208可即時地調整預定距離。更詳細地，控制器208可包含一距離調整組件306，其調整預定距離且將經調整預定距離轉發至控制組件304。一般而言，距離調整組件306可基於視訊儲存容量之一當前使用及/或物體之移動量調整預定距離。舉例而言，若剩餘視訊儲存量低於一第一參考位準，則距離調整組件306可增加預定距離，且反之亦然。同樣，若攝影機204之當前移動量高於一第二參考位準，而剩餘視訊儲存量低於一第一參考位準，則距離調整組件306可增加預定距離。
距離調整組件306可在一預設定範圍內調整預定距離。該範圍可取決於視訊攝影機204中之視訊儲存容量，通常結合移動物體102之一移動型樣來設定。移動型樣可自歷史資料導出，歷史資料反映移動物體102在歷史上在對應於將使用攝影機系統100時的預定時間之一時間週期期間的移動情況。舉例而言，移動型樣可依據移動物體102在該時間週期期間之速度之一直方圖來表示。舉例而言，若一第一移動物體102較一第二移動物體平均移動得多，則該範圍之一下端針對第一移動物體102可比針對第二移動物體高。具體而言，該範圍可基於視訊攝影機205中之視訊儲存容量與移動物體102之移動型樣之一組合來設定。對於視訊攝影機205中之相同視訊儲存容量，可將該範圍之下端設定為：與基於歷史資料具有一較高平均速度之一物體相比，針對基於歷史資料具有一較低平均速度之一物體為低。
將瞭解，熟習此項技術者可以諸多方式修改上述實施例，且仍使用如在上文實施例中所展示之本發明之優點。舉例而言，在上文實例中，闡述估計自經訊框內編碼之最後訊框行進之距離。然而，將訊框間編碼與訊框內編碼之間之決策完全基於自運動量測裝置(例如，自一加速度計)讀取之當前運動向量亦係可能的。此將不係精確的，但在一實務實施方案中仍可係足夠的。因此，本發明不應限制於所展示實施例，而是應僅由隨附申請專利範圍定義。另外，如熟習此項技術者理解的，可組合所展示實施例。
100‧‧‧系統/移動物體/攝影機系統 102‧‧‧移動物體 204‧‧‧視訊攝影機/攝影機 205‧‧‧視訊訊框/序列/視訊序列 206‧‧‧視訊編碼器 207‧‧‧視訊訊框 208‧‧‧控制器 209‧‧‧控制信號 210‧‧‧運動量測裝置 211‧‧‧回饋 212‧‧‧輸入 213‧‧‧輸入 302‧‧‧接收器/組件 304‧‧‧控制組件/組件 306‧‧‧距離調整組件/組件 S02‧‧‧步驟 S04‧‧‧步驟 S06‧‧‧步驟 D‧‧‧預定距離 d1‧‧‧距離/經計算距離 d2‧‧‧距離/經計算距離 d3‧‧‧距離/經計算距離 d4‧‧‧距離/經計算距離 d5‧‧‧距離/經計算距離 d6‧‧‧距離/經計算距離 D-T‧‧‧預定距離-臨限值 I‧‧‧訊框 P‧‧‧訊框 t0‧‧‧時間點 t1‧‧‧時間點 t2‧‧‧時間點 t3‧‧‧時間點 t4‧‧‧時間點 t5‧‧‧時間點 t6‧‧‧時間點 t7‧‧‧時間點 t8‧‧‧時間點
透過參考附圖對本發明之較佳實施例之以下說明性及非限制性詳細說明將更好地理解本發明之以上以及額外目標、特徵及優點，其中相同元件符號將用於類似元件，在附圖中： 圖1圖解說明根據實施例用於編碼由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框之一系統。 圖2更詳細地示意性地圖解說明圖1中展示之系統。 圖3示意性地圖解說明根據實施例用於控制一視訊編碼器以編碼由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框之一控制器。 圖4示意性地圖解說明根據一第一群組之實施例在一視訊序列之視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之一程序。 圖5示意性地圖解說明根據一第二群組之實施例在一視訊序列之視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之一程序。 圖6係根據實施例用於控制一視訊編碼器以編碼由安裝至一移動物體之一攝影機擷取之一序列視訊訊框之一方法之一流程圖。
S02‧‧‧步驟
S04‧‧‧步驟
S06‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種編碼由安裝至一移動物體(100)之一攝影機(204)以一固定時間訊框速率(temporal frame rate)擷取之一序列視訊訊框(205)之方法，該移動物體為一人或一運載工具(vehicle)，其包括：接收(S02)指示該攝影機(204)之一移動量之輸入(212)，接收(S04)關於一預定空間距離(D)之輸入(213)，基於指示該攝影機(204)之該移動量之該輸入(212)，計算該攝影機(204)自其最後擷取經訊框內編碼(intra-coded)之一視訊訊框已行進(travel)之一空間距離(d1、d2、d3、d4、d5)，及基於該經計算空間距離(d1、d2、d3、d4、d5)與該預定空間距離(D)之間之一比較，在該序列(205)之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼(inter-coding)之間進行選擇(S06)，其中若該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)較一臨限值(T)更接近該預定空間距離(D)，則選擇對一當前視訊訊框進行訊框內編碼，及其中若該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)較該臨限值(T)更遠離該預定空間距離(D)，則選擇對該當前視訊訊框進行訊框間編碼。
  2. 如請求項1之方法，其中基於該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)及該預定空間距離(D)之一比較，在該序列(205)之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇(S06)之該步驟包含：設定將該等視訊訊框編碼為訊框內編碼之訊框之一速率。
  3. 如請求項1之方法，其中該臨限值(T)取決於以下各項中之至少一者：該攝影機(204)之該移動量；及重複基於該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)及該預定空間距離(D)之一比較，在該序列(205)之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇之該步驟之一速率。
  4. 如請求項1之方法，其中指示該攝影機(204)之該移動量之該輸入(212)包含在一經規定時間處，該攝影機(204)之一速度及該攝影機(204)之一位置中之至少一者。
  5. 如請求項1之方法，其中自包含於該攝影機中或由該移動物體(102)配戴之以下各項中之一或多者接收指示該攝影機(204)之該移動量之該輸入(212)：一加速度計、一陀螺儀(gyroscope)或一定位裝置。
  6. 如請求項1之方法，其中針對該序列(205)中之每一視訊訊框，重複基於該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)及該預定空間距離(D)之一比較，在該序列(205)之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇(S06)之該步驟。
  7. 如請求項1之方法，其中以取決於該移動物體(102)之一最大速度設定之一速率重複基於該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)及該預定空間距離(D)之一比較，在該序列(205)之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇(S06)之該步驟。
  8. 如請求項1至7中任一者之方法，其中該攝影機(204)具有一視訊儲存容量(video storage capacity)，且該方法進一步包括基於該攝影機(204)之該視訊儲存容量之一當前使用及該攝影機(204)之該移動量中之至少一者調整該預定空間距離(D)。
  9. 如請求項8之方法，其中在取決於該攝影機(204)中之該視訊儲存容量及反映該移動物體(102)之一移動型樣之歷史資料設定之一範圍內調整該預定空間距離(D)。
  10. 一種控制器(208)，其用於控制一視訊編碼器(206)以編碼由安裝至一移動物體(102)之一攝影機(204)以一固定時間訊框速率擷取之一序列視訊訊框(205)，該移動物體為一人或一運載工具，該控制器包括：一接收器(302)，其經組態以接收指示該攝影機(204)之一移動量之輸入(212)及關於一預定空間距離(D)之輸入(213)，及一控制組件(304)，其經組態以基於指示該攝影機(204)之該移動量之該輸入(212)，計算該攝影機(204)自其最後擷取經訊框內編碼之一視訊訊框已行進之一空間距離(d1、d2、d3、d4、d5)，及基於該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)及該預定空間距離(D)之間的一比較，控制該視訊編碼器(206)在該序列(205)之該等視訊訊框之訊框內編碼與訊框間編碼之間進行選擇)，其中若該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)較一臨限值(T)更接近該預定空間距離(D)，則選擇對一當前視訊訊框進行訊框內編碼，及其中若該經計算距離(d1、d2、d3、d4、d5)較該臨限值(T)更遠離該預 定空間距離(D)，則選擇對該當前視訊訊框進行訊框間編碼。
  11. 一種用於編碼一序列視訊訊框之系統(100)，其包括：一視訊攝影機(204)，其經配置以安裝於一移動物體(102)上且以一固定時間訊框速率擷取該序列視訊訊框(205)，該移動物體為一人或一運載工具，一運動量測裝置(210)，其經組態以量測該視訊攝影機(204)之一移動量，一視訊編碼器(206)，其用於編碼由該視訊攝影機(204)以該固定時間訊框速率擷取之該序列視訊訊框，及如請求項10之一控制器(208)，其用於控制該視訊編碼器(206)。
  12. 一種電腦可讀媒體，其上儲存有電腦程式碼指令，該等電腦程式碼指令經調適以在由具有處理能力(processing capability)之一裝置執行時執行如請求項1至9中任一者之方法。
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