WO2013010407A1 - 在视频码流中存储、播放附加信息的方法及其装置 - Google Patents

在视频码流中存储、播放附加信息的方法及其装置 Download PDF

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曾喜
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Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
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    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/45—Management operations performed by the client for facilitating the reception of or the interaction with the content or administrating data related to the end-user or to the client device itself, e.g. learning user preferences for recommending movies, resolving scheduling conflicts
    • H04N21/462—Content or additional data management e.g. creating a master electronic programme guide from data received from the Internet and a Head-end or controlling the complexity of a video stream by scaling the resolution or bit-rate based on the client capabilities
    • H04N21/4621—Controlling the complexity of the content stream or additional data, e.g. lowering the resolution or bit-rate of the video stream for a mobile client with a small screen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
    • H04N9/80—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
    • H04N9/82—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only
    • H04N9/8205—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only involving the multiplexing of an additional signal and the colour video signal

Definitions

  • the present invention relates to the field of video processing, and more particularly to techniques for storing and playing additional information in a video stream.
  • the existing DVR can save the captured video data in real time while shooting. Based on the characteristics of real-time recording of video data by DVR, it is widely used in the field of video surveillance.
  • the car DVR belongs to the market segment of the traditional embedded DVR. It is an emerging special product developed with the application of digital audio and video coding technology in vehicles.
  • Car DVR combines advanced technologies such as digital audio and video codec, harsh environment large-capacity data hard disk storage, automotive electronics, wireless video network transmission, Global Positioning System (GPS) satellite positioning, etc. Video and audio monitoring in the industry, special vehicle industry and other related fields.
  • the car DVR system mainly includes cameras, pickups (microphones), and car four-way digital video recorders.
  • the video and audio codec algorithms selected by the various car DVR manufacturers mainly include: MPEG-2, MPEG-4, H.264, MJPEG, etc., wherein MPEG-2 and MJPEG have lower compression ratios and are used less;
  • the 264 encoding algorithm has the characteristics of high video compression rate, low code stream and good adaptability of low bandwidth of wireless network. It is the direction of the current hard disk recorder using compression format.
  • Car DVR recording resolution has increased from CIF (352 288) to 2CIF (704 x 288), DCIF (528 ⁇ 384), D1 (704 x 576) as digital encoding performance has improved.
  • Hard disk shock absorbing technology is the key technology of car DVR, and it is also car DVR.
  • the traditional hard disk shock absorbing technology generally uses mechanical means to suspend the hard disk in a special hard disk damper.
  • the shock absorber absorbs the vibration and impact energy of the external hard disk to ensure that the fragile parts such as the hard disk head are not affected by external mechanical vibration.
  • some manufacturers have adopted the electronic shock absorption scheme to obtain vibration information through an external acceleration sensor, and intervene according to the intensity of the vibration to protect the hard disk head from normal reading and writing.
  • Some car DVRs have added some custom functions in the car transportation industry based on the video function.
  • the car DVR can be connected to some external communication interfaces, such as the Global Position System (GPS) satellite positioning module, the speed radar, the driving level signal, and the controller area network (Controller Area Network). CAN”) bus, etc., the information obtained from these communication interfaces can be superimposed on the video image by On Screen Display (“OSD").
  • OSD On Screen Display
  • This superposition is visually clear and intuitive, but For some advanced applications, such as controlling the overlay content of the car information during decoding, superimposing the position, synchronizing the electronic map track playback when the client plays back the video file, etc., which requires us to record the audio and video code stream while simultaneously recording the information. .
  • the OSD superimposes information such as GPS on the video image in the form of text.
  • On Screen Display (“CDD") is applied in
  • index recording can only solve one situation: During the entire video clip process, the extra information data is small and constant and does not change (for example, in this example, the alarm information does not change during the alarm generation and end process). of) .
  • the inventors of the present invention have found that we need the exercise information recorded in the video file of the on-board hard disk recorder, such as position, speed, direction, acceleration, etc., the amount of information is large, and changes are made every moment, the existing record Index files are not feasible in this way.
  • an object of the present invention to provide a method and apparatus for storing and playing additional information in a video code stream, which can record additional information that changes at any time in a surveillance video code stream, and can play with existing video at a small cost.
  • an embodiment of the present invention provides a method for storing additional information in a video code stream, including the following steps: generating an information data packet according to additional information that needs to be recorded;
  • An embodiment of the present invention further provides a method for playing a video code stream containing additional information, comprising the steps of: reading a frame header of a frame from a video code stream;
  • An embodiment of the present invention further provides an apparatus for storing additional information in a video code stream, including: an information data packet generating unit, configured to generate an information data packet according to additional information recorded as needed;
  • a frame header copy unit configured to acquire a frame corresponding to the additional information in the video code stream, and copy a frame header of the frame
  • a frame header modification unit configured to modify, in the frame header copied by the frame header copying unit, a frame type to a type value representing an additional information frame, and modify the frame length to a length of the information data packet;
  • An embodiment of the present invention further provides an apparatus for playing a video code stream with additional information, including: a frame header reading unit, configured to read a frame header of a frame from a video code stream; and a decoding unit, configured to Obtaining the frame type and the frame length information in the read frame header. If the frame type is a type value representing the additional information frame, the information data packet is read from the video code stream according to the frame length, and the additional information is obtained from the information data packet. Information; a playing unit, if the decoding unit decodes the resulting frame type to represent a type value of the video frame, playing the frame.
  • the additional information is inserted into the video code stream as a special type of frame.
  • the frame header of the frame is obtained by modifying the type and length of the frame header of the existing video frame in the video code stream, and can be recorded in the monitoring video code stream at any time. Additional information that changes and is compatible with existing video players at a lower cost.
  • the additional information is recorded in the video file synchronously with the audio and video stream, and the additional information can be superimposed as desired during decoding playback to understand the real-time changes.
  • the I frame interval is generally fixed. Generally, in our car hard disk recording, the I frame interval is 25, 1 second has 25 frames, that is, one I frame per second, and the frequency of the driving information data (such as GPS data) is more consistent.
  • the retrieval, extraction and decoding can be performed more conveniently.
  • the additional information is encrypted to ensure the security of the additional information.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method for storing additional information in a video code stream according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing a method for playing a video code stream containing additional information in a second embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of an apparatus for storing additional information in a video code stream according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of an apparatus for playing a video code stream containing additional information in a fourth embodiment of the present invention. detailed description
  • a first embodiment of the invention relates to a method of storing additional information in a video stream.
  • Figure 1 is a flow diagram of a method of storing additional information in a video stream. Specifically, as shown in FIG. 1, the method of storing additional information in the video code stream mainly includes the following steps: In step 101, an information data packet is generated according to additional information that needs to be recorded. The video stream is generated by the car DVR.
  • the additional information is vehicle travel information.
  • the vehicle travel information may include GPS positioning information, speed radar information, driving level signals, CAN bus signals, and the like.
  • the generated additional information packet is encrypted. Encryption ensures data security.
  • the encryption algorithm adopts an international standard data encryption standard (Data Encryption Standard, "DES") encryption algorithm, and of course, other encryption algorithms may also be used.
  • DES Data Encryption Standard
  • additional information packets may also not be encrypted.
  • step 103 a frame corresponding to the additional information in the video code stream is obtained, and the group header of the frame is copied.
  • the frame corresponding to the additional information in the video code stream is an I frame.
  • I frame interval is generally fixed. Generally, in our car DVR, the I frame interval is 25, and there are 25 frames in 1 second. It is an I frame every second, which is consistent with the frequency of driving information data (such as GPS data).
  • the frame corresponding to the additional information in the video code stream may also be other types of frames such as a B frame or a P frame.
  • the I frame may not be one per second, for example, it may be one every two seconds, or two per second, and the like.
  • Each I frame has a frame header, and a combination of a B frame and a P frame, such as BP and BBP, also has a common group header.
  • the I frame is composed of three parts: an I frame video frame header, an I frame video frame header, and an I frame video frame data.
  • the video frame group header data structure is as follows:
  • IMAGE_SIZE image size unsigned int picture—mode; image group mode */ unsigned int frame_rate; frame rate of image */
  • step 104 Unsigned int globalTime; /* Global absolute time */ ⁇ GROUP_HEADER; Thereafter, proceed to step 104 to modify the I frame group header.
  • the image group mode field is rewritten into an additional information frame group header tag, and the rewritten group header is used as an additional information frame group header.
  • step 105 a frame corresponding to the additional information in the video code stream is obtained, and the frame header of the frame is copied.
  • the video frame header data structure is as follows:
  • the I frame header is modified.
  • the frame type is modified to represent the type value of the additional information frame
  • the frame length is modified to the length of the information packet.
  • step 107 an additional information frame is generated.
  • the modified combination of the group header, the frame header, and the information packet is used as an additional information frame.
  • step 108 an additional information frame is written to the video stream.
  • the additional information frame is written after the I frame corresponding to the additional information, which makes retrieval, extraction and decoding more convenient.
  • the additional information frame is inserted into the video code stream as a special type of frame.
  • the frame header of the frame is obtained from the frame header modification type and length of the existing video frame in the video code stream, and can be recorded in the monitoring video code stream at any time. Additional information and compatibility with existing video players at a lower cost.
  • the additional information frame may also be written before the corresponding video frame, or at a certain interval from the corresponding video frame, for example, after the corresponding video frame N frame or Before N frames, N is a natural number.
  • a second embodiment of the invention relates to a method of playing a video stream containing additional information. 2 is a flow chart showing a method of playing a video stream containing additional information. Specifically, as shown in Figure 2 As shown, the method for playing a video stream containing additional information mainly includes the following steps: In step 201, a frame header of one frame is read from a video stream.
  • step 202 frame type and frame length information are obtained from the read frame header. Thereafter, proceeding to step 203, it is judged whether the acquired frame type is a type value of the additional information frame. If yes, go to step 204; if no, go to step 208. If the frame type is a type value representing an additional information frame, the information packet is read from the video stream according to the frame length, and additional information is obtained from the information packet. If the frame type is a type value representing a video frame, the frame is played.
  • step 204 an additional information packet is obtained.
  • step 205 the additional information packet is decrypted.
  • step of decrypting may also be absent, depending on whether the additional information packet itself is encrypted. Thereafter, proceeding to step 206, additional information is obtained.
  • step 207 the additional information is superimposed and displayed on the corresponding frame.
  • the application software plays back the video data, we can play the audio and video at the same time, and it is very convenient to play the track on the electronic map.
  • the steering wheel, the speedometer and the real-time change of the three-axis acceleration are displayed.
  • the method embodiments of the present invention can all be implemented in software, hardware, firmware, and the like. Regardless of Whether the invention is implemented in software, hardware, or firmware, the instruction code can be stored in any type of computer-accessible memory (eg, permanent or modifiable, volatile or non-volatile, solid state Or non-solid, fixed or replaceable media, etc.).
  • the memory may be, for example, Programmable Array Logic ("PAL"), Random Access Memory (RAM), Programmable Read Only Memory (Programmable Read Only Memory) "PROM”), read-only memory (Read-Only Memory, "ROM”), electrically erasable programmable read-only memory (Electrically Erasable Programmable ROM, "EEPROM”), disk, optical disk, digital universal CD (Digital Versatile Disc, "DVD”) and so on.
  • PAL Programmable Array Logic
  • RAM Random Access Memory
  • PROM Programmable Read Only Memory
  • ROM Read-Only Memory
  • EEPROM Electrically erasable programmable read-only memory
  • disk optical disk
  • DVD digital universal CD
  • the apparatus for storing additional information in the video code stream mainly includes: an information packet generating unit configured to generate an information packet according to the additional information recorded as needed.
  • the frame header copy unit is configured to acquire a frame corresponding to the additional information in the video code stream, and copy the frame header of the frame.
  • the frame header modification unit is configured to modify the frame type to represent the type value of the additional information frame in the frame header copied by the frame header copying unit, and modify the frame length to the length of the information data packet.
  • the additional information frame generating unit is configured to write the combination of the modified header of the header modification unit and the information packet generated by the information packet generating unit as an additional information frame into the video stream.
  • a group header generating unit configured to copy a group header of a frame corresponding to the additional information, in the copied group header, rewriting the image group mode field into an additional information frame group header tag, and using the rewritten group header as additional information Frame group header. Therefore, the additional information frame is composed of the modified group header, the frame header and the information packet.
  • a storage unit configured to write the additional information frame into the video code stream;
  • an encryption unit configured to encrypt the information data packet generated by the information packet generating unit.
  • This unit is not required and is an optional unit.
  • the device is an in-vehicle DVR.
  • it may not be an in-vehicle DVR, but other types of digital hard disk recorders.
  • a fourth embodiment of the invention relates to an apparatus for playing a video stream containing additional information.
  • 4 is a schematic structural diagram of an apparatus for playing a video code stream containing additional information. Specifically, as shown in FIG. 4, the apparatus for playing a video code stream containing additional information includes: a frame header reading unit for reading a frame header of a frame from a video code stream.
  • a decoding unit configured to obtain frame type and frame length information from the read frame header, and if the frame type is a type value representing the additional information frame, read the information data packet from the video code stream according to the frame length, and This information packet gets additional information.
  • the playing unit plays the frame if the decoding unit decodes the resulting frame type to represent the type value of the video frame.
  • the decryption unit is configured to decrypt the information data packet acquired by the decoding unit to obtain additional information. Furthermore, it will be appreciated that this unit is not required and is an optional unit depending on whether the information packet is encrypted.
  • the information processing unit is configured to superimpose and display the additional information obtained by the decryption unit on the corresponding frame. This unit is also optional, depending on whether a superimposed display is required.
  • the second embodiment is implemented in cooperation with each other. The related technical details mentioned in the second embodiment are still effective in the present embodiment, and are not described herein again in order to reduce repetition. Accordingly, the related art details mentioned in the present embodiment can also be applied to the second embodiment. It should be noted that each unit mentioned in the embodiments of the present invention is a logical unit. Physically, a logical unit may be a physical unit, a part of a physical unit, or multiple physical units.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Abstract

本发明涉及视频处理领域，公开了一种在视频码流中存储、播放附加信息的方法及其装置。本发明中，将附加信息作为特殊类型的帧插入视频码流，这种帧的帧头从视频码流中已有视频帧的帧头修改类型和长度而得，可以在监控视频码流中记录随时变化的附加信息，并能以较小的代价与现有视频播放器兼容。将所述附加信息帧写在与该附加信息对应的I帧之后，可以更为方便地进行检索、提取和解码。在回放录像资料时，我们可以在播放音视频的同时非常方便的在电子地图上进行轨迹回放，同时进行方向盘、速度计及三轴加速度的实时变化情况显示等。

Description

在视频码流中存储、 播放附加信息的方法及其装置 技术领域
本发明涉及视频处理领域， 特别涉及在视频码流中存储、 播放附加信息 的技术。
背景技术
现有的硬盘录像机在进行拍摄的同时， 能够对拍摄所得的录像数据进行 实时的保存。 基于硬盘录像机实时保存录像数据的特点， 被广泛应用于视频 监控领域。 车载硬盘录像机属于传统嵌入式硬盘录像机的细分市场， 它是随着数字 音视频编码技术在车辆上应用而发展起来的一个新兴专用产品。 车载硬盘录 像机结合了数字音视频编解码、 恶劣环境大容量数据硬盘存储、 汽车电子、 无线视频网传、 全球定位系统（ Global Positioning System , 筒称 "GPS" ) 卫星定位等先进技术， 实现对客运行业、 特种车辆行业以及其他相关领域的 视音频监控。 车载硬盘录像机系统主要包括摄像机、 拾音器 （麦克风） 、 车载四路数 字录像机等设备。 目前各车载硬盘录像机厂家选用的视音频编解码算法主要有： MPEG-2、 MPEG-4、 H.264, MJPEG等， 其中 MPEG-2和 MJPEG的压缩率较低， 使 用得比较少； H.264编码算法具有视频压缩率高、 码流低、 无线网络低带宽 适应性好等特点， 是目前车载硬盘录像机选用压缩格式的方向。 车载硬盘录 像机录像分辨率随着数字编码性能的提高也从 CIF(352 288)提升到 2CIF(704 x 288)、 DCIF(528 χ 384)、 D1 (704 x 576)。 硬盘防震减震技术是车载硬盘录像机的关键技术， 也是车载硬盘录像机 区别于传统嵌入式硬盘录像机的特别功能。 传统硬盘减震加固技术一般使用 机械手段， 将硬盘悬浮在特制的硬盘减震器内， 减震器吸收外界对硬盘的振 动和沖击能量， 确保硬盘磁头等脆弱部分不受外界机械振动的影响。 此外， 还有部分厂家选用了电子减震的方案，通过外部加速度传感器获取震动信息， 根据震动的强度对硬盘读写周期进行干预， 以保护硬盘磁头正常读写。 部分 车载硬盘录像机在录像功能的基础上，增加了一些车载交通行业定制功能如：
GPS卫星定位、 行车信息记录、 媒体广告播放等功能。 车载硬盘录像机可以接入一些外部通讯接口，例如全球定位系统（ Global Position System, 筒称 "GPS" )卫星定位模块、 测速雷达、 行车电平信号、 控制器局域网络（Controller Area Network, 筒称 "CAN" ) 总线等， 从这 些通讯接口得到的信息可通过屏幕菜单式调节方式（ On Screen Display, 筒 称 "OSD" )叠加在视频图像上， 这种叠加方式在视觉效果上清楚、 直观， 但 对于一些高级应用， 例如解码时控制车载信息的叠加内容、 叠加位置， 客户 端回放录像文件时同步进行电子地图轨迹回放等等， 这就需要我们在记录音 视频码流的同时将行使信息同步记录。 OSD将 GPS等信息通过文字的形式 叠加在视频图像上。 屏幕菜单式调节方式 （On Screen Display, 筒称 "OSD" ) , 是应用在
CRT/LCD 显示器上， 在显示器的荧幕中产生一些特殊的字形或图形， 让使 用者得到一些讯息。 常见于家用电视机或个人 PC 电脑之显示荧幕上， 当使 用者操作电视机换台或调整音量、 画质等， 电视荧幕就会显示目前状态让使 用者知道， 此控制集成电路（ Integrated Circuit, 筒称 " IC" ) 可在荧幕上的 任何位置显示一些特殊字形与图形， 成为人机界面上重要的讯息产生装置。 现有方式中， 额外信息都是和每一个录像片段关联记录在录像索引文件 内的， 例如： 车载硬盘录像机的报警信号产生了一个录像片段， 那么关于这 个报警信号的信息 （如报警号、 报警名称等） 都在索引文件中此录像片段信 息的位置进行了记录。 这种索引记录方式只能解决一种情况： 整个录像片段 过程中， 额外信息数据量小， 并且恒定且不发生变化 （例如本例中， 报警产 生和结束的过程中， 报警信息是不会变化的） 。 但是， 本发明的发明人发现， 我们需要在车载硬盘录像机录像文件内记 录的行使信息， 例如位置、 速度、 方向、 加速度等， 信息量大、 并且每时每 刻都在发生变化， 现有记录索引文件这种方式就不可行了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在视频码流中存储、 播放附加信息的方法及 其装置， 可以在监控视频码流中记录随时变化的附加信息， 并能以较小的代 价与现有视频播放器兼容。 为解决上述技术问题， 本发明的实施方式提供了一种在视频码流中存储 附加信息的方法， 包括以下步骤： 根据需要记录的附加信息生成信息数据包；
获取视频码流中与附加信息对应的帧， 复制该帧的帧头； 在所复制的帧头中， 将帧类型修改为代表附加信息帧的类型值， 将帧长 度修改为信息数据包的长度； 将修改后的帧头与信息数据包的组合作为附加信息帧写入视频码流。 本发明的实施方式还提供了一种播放含附加信息的视频码流的方法， 包 括以下步骤： 从视频码流中读取一帧的帧头；
从所读取的帧头中获取帧类型和帧长度信息； 如果帧类型为代表附加信息帧的类型值， 则根据帧长度从视频码流中读 取信息数据包， 并从该信息数据包获取附加信息； 如果帧类型为代表视频帧的类型值， 则播放该帧。 本发明的实施方式还提供了一种在视频码流中存储附加信息的装置， 包 括： 信息数据包生成单元， 用于将根据需要记录的附加信息生成信息数据 包；
帧头复制单元， 用于获取视频码流中与附加信息对应的帧， 并复制该帧 的帧头；
帧头修改单元， 用于在所述帧头复制单元所复制的帧头中， 将帧类型修 改为代表附加信息帧的类型值， 将帧长度修改为信息数据包的长度；
息数据包生成单元生成的信息数据包的组合作为附加信息帧。 本发明的实施方式还提供了一种播放含附加信息的视频码流的装置， 包 括： 帧头读取单元， 用于从视频码流中读取一帧的帧头； 解码单元， 用于从所读取的帧头中获取帧类型和帧长度信息， 如果帧类 型为代表附加信息帧的类型值，则根据帧长度从视频码流中读取信息数据包， 并从该信息数据包获取附加信息； 播放单元， 如果所述解码单元解码所得帧类型为代表视频帧的类型值， 则播放该帧。 本发明实施方式与现有技术相比， 主要区别及其效果在于：
将附加信息作为特殊类型的帧插入视频码流， 这种帧的帧头从视频码流 中已有视频帧的帧头修改类型和长度而得， 可以在监控视频码流中记录随时 变化的附加信息， 并能以较小的代价与现有视频播放器兼容。 附加信息与音视频码流同步记录入了录像文件之中， 解码回放时就可以 随心所欲的叠加附加信息， 了解实时变化情况。 进一步地， I 帧间隔一般是固定的， 一般地， 在我们车载硬盘录像内， I 帧间隔为 25, 1 秒有 25帧图形， 也就是每一秒一个 I帧， 与行驶信息数据 的频率 （如 GPS数据） 比较一致。
进一步地， 将所述附加信息帧写在与该附加信息对应的 I帧之后， 可以 更为方便地进行检索、 提取和解码。
进一步地， 对附加信息进行加密， 从而保证附加信息的安全。
进一步地， 应用软件在回放录像资料时我们可以在播放音视频的同时非 常方便的在电子地图上进行轨迹回放， 同时在电子地图上进行方向盘与速度 计的显示、 三轴加速度的实时 变化情况， 等等。
附图说明
图 1是本发明第一实施方式中一种在视频码流中存储附加信息的方法的 流程示意图；
图 2是本发明第二实施方式中一种播放含附加信息的视频码流的方法的 流程示意图；
图 3是本发明第三实施方式中一种在视频码流中存储附加信息的装置的 结构示意图；
图 4是本发明第四实施方式中一种播放含附加信息的视频码流的装置的 结构示意图。 具体实施方式
在以下的叙述中， 为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细 节。 但是， 本领域的普通技术人员可以理解， 即使没有这些技术细节和基于 以下各实施方式的种种变化和修改， 也可以实现本申请各权利要求所要求保 护的技术方案。 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发 明的实施方式作进一步地详细描述。 本发明第一实施方式涉及一种在视频码流中存储附加信息的方法。 图 1 是一种在视频码流中存储附加信息的方法的流程示意图。 具体地说， 如图 1 所示， 该在视频码流中存储附加信息的方法主要包括以下步骤： 在步骤 101 中， 根据需要记录的附加信息生成信息数据包。 视频码流是由车载硬盘录像机生成的。 当然， 在本发明的其它某些实例 中， 也可以不是车载硬盘录像机， 而是其它的数字硬盘录像机。 附加信息是车辆行驶信息。 车辆行驶信息可以包括， GPS定位信息， 测 速雷达信息， 行车电平信号、 CAN总线信号等。 此后进入步骤 102, 对生成的附加信息数据包进行加密。 加密可以保证数据的安全。 优选地， 加密算法采用国际标准的数据加密 标准（ Data EncryptionStandard , 筒称 "DES" )加密算法， 当然也可以采 用其它的加密算法。 在本发明的某些其它实例中， 也可以不对附加信息包加 密。
此后进入步骤 103, 获取视频码流中与附加信息对应的帧， 复制该帧的 组头。
优选地，视频码流中与附加信息对应的帧是 I帧。 I帧间隔一般是固定的， 一般地， 在我们车载硬盘录像机内， I帧间隔为 25, 1秒有 25帧图形， 也就 是每一秒一个 I帧， 与行驶信息数据的频率 （如 GPS数据） 比较一致。 此外， 可以理解， 在本发明的其它某些实例中， 视频码流中与附加信息 对应的帧也可以是 B帧或 P帧等其它类型的帧。 另外， I帧也可以不是每秒 一个， 例如可以是每两秒一个， 或者每秒两个等等。 每个 I帧都有一个帧组头， 另外 B帧和 P帧的组合， 如 BP、 BBP也公 有共用的组头。
I帧由 I帧视频帧组头、 I帧视频帧帧头和 I帧视频帧数据三个部分构成。 其中， 视频帧组头数据结构如下：
typedef struct GROUP_HEADER_STRU {
unsigned int start—code; /* 开始代码
IMAGE_SIZE image—size unsigned int picture—mode; 图象组模式 */ unsigned int frame_rate; 图象的帧率 */
unsigned int globalTime; /* 全局绝对时间 */ }GROUP_HEADER; 此后进入步骤 104, 修改 I帧组头。 在所复制的组头中， 将图像组模式字段改写成附加信息帧组头标记， 并 将改写后的组头作为附加信息帧组头。 此后进入步骤 105, 获取视频码流中与附加信息对应的帧， 复制该帧的 帧头。 视频帧帧头数据结构如下：
typedef struct _FRAME_HEADER_
{
unsigned short type; /* 帧类型 */
unsigned int size; /* 帧字节数（帧头除外） */
}FRAME_HEADER; 此后进入步骤 106, 修改 I帧帧头。 在所复制的帧头中， 将帧类型修改为代表附加信息帧的类型值， 将帧长 度修改为信息数据包的长度。
此后进入步骤 107, 生成附加信息帧。 将修改后的组头、 帧头与信息数据包的组合作为附加信息帧。
此后进入步骤 108, 将附加信息帧写入视频码流。 此后结束本流程。 将附加信息帧写在与该附加信息对应的 I帧之后， 这样可以更为方便地 进行检索、 提取和解码。
将附加信息帧作为特殊类型的帧插入视频码流， 这种帧的帧头从视频码 流中已有视频帧的帧头修改类型和长度而得， 可以在监控视频码流中记录随 时变化的附加信息， 并能以较小的代价与现有视频播放器兼容。
此外， 可以理解， 在本发明的其它某些实例中， 附加信息帧也可以写在 对应的视频帧之前， 或者距离对应的视频帧一定间隔的位置， 例如可以在对 应的视频帧 N帧之后或 N帧之前， N为自然数。 本发明第二实施方式涉及一种播放含附加信息的视频码流的方法。 图 2 是一种播放含附加信息的视频码流的方法的流程示意图。 具体地说， 如图 2 所示， 该播放含附加信息的视频码流的方法主要包括以下步骤： 在步骤 201 中， 从视频码流中读取一帧的帧头。
此后进入步骤 202 , 从所读取的帧头中获取帧类型和帧长度信息。 此后进入步骤 203, 判断所获取的帧类型是否为附加信息帧的类型值。 若是， 则进入步骤 204; 若否， 则进入步骤 208。 如果帧类型为代表附加信息帧的类型值， 则根据帧长度从视频码流中读 取信息数据包， 并从该信息数据包获取附加信息。 如果帧类型为代表视频帧的类型值， 则播放该帧。
在步骤 204中， 获取附加信息数据包。
此后进入步骤 205, 对附加信息数据包进行解密。
此外， 可以理解， 在本发明的某些其它实例中， 解密的步骤也可以没有， 取决于附加信息数据包本身是否被加密。 此后进入步骤 206, 得到附加信息。
此后进入步骤 207, 将附加信息叠加显示在对应的帧上。
将读取的附加信息全部或部分叠加显示在对应的帧上。 附加信息与音视频码流同步记录入了录像文件之中， 解码回放时就可以 根据需要叠加附加信息， 我们可以根据需要叠加 GPS信息、 雷达信息， 也 可以只叠加 GPS信息， 或者什么都不叠加， 非常方便地了解实时变化情况。 此后进入步骤 208, 播放视频帧。 此后结束本流程。
应用软件在回放录像资料时我们可以在播放音视频的同时非常方便的 在电子地图上进行轨迹回放， 同时进行方向盘、 速度计及三轴加速度的实时 变化情况显示等。 本发明的各方法实施方式均可以以软件、 硬件、 固件等方式实现。 不管 本发明是以软件、 硬件、 还是固件方式实现， 指令代码都可以存储在任何类 型的计算机可访问的存储器中 （例如永久的或者可修改的， 易失性的或者非 易失性的， 固态的或者非固态的， 固定的或者可更换的介质等等） 。 同样， 存储器可以例如是可编程阵列逻辑 （ Programmable Array Logic , 筒称 "PAL" ) 、 随机存取存储器（Random Access Memory, 筒称 " RAM" ) 、 可编程只读存储器（ Programmable Read Only Memory, 筒称 "PROM" ) 、 只读存储器（Read-Only Memory, 筒称 "ROM" ) 、 电可擦除可编程只读 存储器（Electrically Erasable Programmable ROM , 筒称 "EEPROM" ) 、 磁盘、 光盘、 数字通用光盘 ( Digital Versatile Disc, 筒称 "DVD" ) 等等。 本发明第三实施方式涉及一种在视频码流中存储附加信息的装置。 图 3 是一种在视频码流中存储附加信息的装置的结构示意图。 具体地说， 如图 3 所示， 该在视频码流中存储附加信息的装置主要包括： 信息数据包生成单元， 用于将根据需要记录的附加信息生成信息数据 包。 帧头复制单元， 用于获取视频码流中与附加信息对应的帧， 并复制该帧 的帧头。 帧头修改单元， 用于在帧头复制单元所复制的帧头中， 将帧类型修改为 代表附加信息帧的类型值， 将帧长度修改为信息数据包的长度。 附加信息帧生成单元， 用于将帧头修改单元修改后的帧头与信息数据包 生成单元生成的信息数据包的组合作为附加信息帧写入视频码流。 组头生成单元， 用于复制与附加信息对应的帧的组头， 在所复制的组头 中， 将图像组模式字段改写成附加信息帧组头标记， 并将改写后的组头作为 附加信息帧组头。 因此， 附加信息帧由修改后的组头、 帧头与信息数据包的三部分构成。 存储单元， 用于将所述附加信息帧写入视频码流；
加密单元， 用于将信息数据包生成单元所生成的信息数据包进行加密。 此单元不是必需的， 是可选单元。 该装置是车载硬盘录像机， 此外， 可以理解， 在本发明的其它某些实例 中也可以不是车载硬盘录像机， 而是其它类型的数字硬盘录像机。
第一实施方式互相配合实施。 第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施 方式中依然有效， 为了减少重复， 这里不再赘述。 相应地， 本实施方式中提 到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。 本发明第四实施方式涉及一种播放含附加信息的视频码流的装置。 图 4 是一种播放含附加信息的视频码流的装置的结构示意图。 具体地说， 如图 4 所示， 该播放含附加信息的视频码流的装置包括： 帧头读取单元， 用于从视频码流中读取一帧的帧头。 解码单元， 用于从所读取的帧头中获取帧类型和帧长度信息， 如果帧类 型为代表附加信息帧的类型值，则根据帧长度从视频码流中读取信息数据包， 并从该信息数据包获取附加信息。 播放单元， 如果解码单元解码所得帧类型为代表视频帧的类型值， 则播 放该帧。 解密单元，用于对解码单元获取的信息数据包进行解密，得到附加信息。 此外， 可以理解， 此单元不是必需的， 是可选单元， 取决于所述信息数据包 是否加密。
信息处理单元， 用于将解密单元得到的附加信息全部或部分叠加显示在 对应的帧上。 此单元也是可选的， 根据是否需要叠加显示而定。 第二实施方式互相配合实施。 第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施 方式中依然有效， 为了减少重复， 这里不再赘述。 相应地， 本实施方式中提 到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。 需要说明的是， 本发明各装置实施方式中提到的各单元都是逻辑单元， 在物理上， 一个逻辑单元可以是一个物理单元， 也可以是一个物理单元的一 部分， 还可以以多个物理单元的组合实现， 这些逻辑单元本身的物理实现方 式并不是最重要的， 这些逻辑单元所实现的功能的组合是才解决本发明所提 出的技术问题的关键。 此外， 为了突出本发明的创新部分， 本发明上述各装 置实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引 入， 这并不表明上述各装置实施方式并不存在其它的单元。 虽然通过参照本发明的某些优选实施方式， 已经对本发明进行了图示和 描述， 但本领域的普通技术人员应该明白， 可以在形式上和细节上对其作各 种改变， 而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

权 利 要 求
1. 一种在视频码流中存储附加信息的方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 根据需要记录的附加信息生成信息数据包；
获取视频码流中与所述附加信息对应的帧， 复制该帧的帧头； 在所复制的帧头中， 将帧类型修改为代表附加信息帧的类型值， 将帧长 度修改为所述信息数据包的长度； 将修改后的帧头与所述信息数据包的组合作为附加信息帧写入视频码 流。
2. 根据权利要求 1 所述的在视频码流中存储附加信息的方法， 其特征 在于， 视频码流中与所述附加信息对应的帧是 I帧。
3. 根据权利要求 2 所述的在视频码流中存储附加信息的方法， 其特征 在于， 所述附加信息帧写入视频码流的步骤中， 将所述附加信息帧写在与该 附加信息对应的 I帧之后。
4. 根据权利要求 2 所述的在视频码流中存储附加信息的方法， 其特征 在于， 在所述获取视频码流中与所述附加信息对应的帧， 复制该帧的帧头的 步骤之前， 还包括以下步骤： 复制该帧的组头， 在所复制的组头中， 将图像组模式字段改写成附加信 息帧组头标记， 并将改写后的组头作为附加信息帧组头。
5. 根据权利要求 1 所述的在视频码流中存储附加信息的方法， 其特征 在于， 在所述根据需要记录的附加信息生成信息数据包的步骤之后， 还包括 以下的步骤： 将生成的附加信息数据包进行加密。
6. 根据权利要求 1 所述的在视频码流中存储附加信息的方法， 其特征 在于， 所述视频码流是由车载硬盘录像机生成的； 所述附加信息是车辆行驶 信息。
7. 一种播放含附加信息的视频码流的方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 从视频码流中读取一帧的帧头； 从所读取的帧头中获取帧类型和帧长度信息； 如果所述帧类型为代表附加信息帧的类型值， 则根据所述帧长度从视频 码流中读取信息数据包， 并从该信息数据包获取附加信息； 如果所述帧类型为代表视频帧的类型值， 则播放该帧。
8. 根据权利要求 Ί所述的播放含附加信息的视频码流的方法， 其特征 在于， 在所述播放视频帧的步骤中， 还包括以下步骤：
将读取的附加信息全部或部分叠加显示在对应的帧上。
9. 根据权利要求 7或 8所述的播放含附加信息的视频码流的方法， 其 特征在于，在所述从该信息数据包获取附加信息的步骤中，还包括以下步骤： 对所述附加信息数据包进行解密， 得到附加信息。
10. 一种在视频码流中存储附加信息的装置， 其特征在于， 包括： 信息数据包生成单元， 用于将根据需要记录的附加信息生成信息数据 包；
帧头复制单元， 用于获取视频码流中与所述附加信息对应的帧， 并复制 该帧的帧头； 帧头修改单元， 用于在所述帧头复制单元所复制的帧头中， 将帧类型修 改为代表附加信息帧的类型值， 将帧长度修改为所述信息数据包的长度； 息数据包生成单元生成的信息数据包的组合作为附加信息帧。
1 1. 根据权利要求 10所述的在视频码流中存储附加信息的装置， 其特 征在于， 还包括：
组头生成单元， 用于复制与所述附加信息对应的帧的组头， 在所复制的 组头中， 将图像组模式字段改写成附加信息帧组头标记， 并将改写后的组头 作为附加信息帧组头； 存储单元， 用于将所述附加信息帧写入视频码流；
加密单元， 用于对所述信息数据包生成单元所生成的信息数据包进行加 密；
所述装置是车载硬盘录像机。
12. —种播放含附加信息的视频码流的装置， 其特征在于， 包括： 帧头读取单元， 用于从视频码流中读取一帧的帧头； 解码单元， 用于从所读取的帧头中获取帧类型和帧长度信息， 如果所述 帧类型为代表附加信息帧的类型值， 则根据所述帧长度从视频码流中读取信 息数据包， 并从该信息数据包获取附加信息；
播放单元， 如果所述解码单元解码所得帧类型为代表视频帧的类型值， 则播放该帧。
13. 根据权利要求 12所述的播放含附加信息的视频码流的装置， 其特 征在于， 还包括：
解密单元， 用于对所述解码单元获取的信息数据包进行解密， 得到附加 信息；
信息处理单元， 用于将解密单元得到的附加信息全部或部分叠加显示在 对应的帧上。
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