[发明专利]使用副传感器优化视频通信

说明书

1.发明领域

本发明涉及视频通信领域，并且尤其涉及使基于将视频摄像机与一个诸如热传感器镶嵌这样的副传感器(secondary sensor)耦合的图像传送最佳的方法和系统。

2.现有技术的说明

视频通信要消耗相对大的传输带宽，已经开发出并且要继续开发一些系统来减小所需带宽，或者使现有带宽的使用最佳。图像数据流的MPEG编码例如使用各种技术来减小要被传送和存储的数据量。为了便于参考，这里使用的术语带宽包括要被存储或被传输视频图像的被编码数据量。使用离散余弦变换(DCT)从空间上减小每个图像  内或一的一部分中的被编码信息的大小。使用运动估测技术暂时减小被编码信息的大小，这是基于连续图像之间的差值或移动来实现的。基于所需清晰度，使用量化来减小被编码信息的大小，或基于可用的带宽来减小大小和清晰度。每种技术都倾向于使带宽分配最佳从而当解码接收图像并显示时可以区分图像特性而不会引入能观察到的变形。

即使使用MPEG编码的带宽最优化技术，对于低带宽系统还是需要一些折中。例如，经互联网通信的视频图像一般都需要小尺寸图像，从而提供小于相同图像数据流的全分辨率DVD版本的分辨率。供视频会议通信的视频图像通常以小于一般电视广播帧速率一半的速率编码，因此在显示器上会造成图像的延迟和不连续。

在这里作为参考由Je-chang Jeong申请并公开于12 December1995的美国专利5475433“FUZZY-CONTROLLED CODING METHOD AND APPRATUSTHEREFOR”公开了另一种优化视频图像的MPEGA编码方法，它是基于特性的组合调整上述编码技术的参数。例如，在缺少细节将不会在快速移动景象中看出来的前题下，至少以小于相对静态图像的清晰度编码带有大量运动的图像序列。以相同方式，使用该图像的复杂程度以及其亮度以及可用的带宽量来调整被传输图像的量化程度、以及清晰度。

已经建议其它一些技术来提高带宽分配处理，其中多数依赖于将图像分割为“目标”或“目标区”。例如，MOEG4允许将目标从其背景中分离出来，并由此允许将该目标以不同于背景并好于背景的清晰度编码。希望这种编码技术特别适合于视频会议，其中将受限带宽的多数分配给景象中的人“目标”，而将最小的带宽分配给背景。以这种方式，尽管背景中的运动可以表现出交错和潜在地模糊不清，但是景象中的人目标将会清晰体现，并且具有较高帧速率从而能减小延迟和不连续。这些依赖于目标的编码技术还可以促进绘画般的艺术效果，其中可以用不同于背景景象或其他目标来编码所选目标。

然而，这些分配带宽或在编码图像中为感兴趣目标提供绘画艺术效果的改进技术需要识别图像中的每个目标。但是，目标识别是一项复杂的处理工作，它通常需要处于用户设备可行的成本范围内的处理设备。当前目标识别设备的高成本以及相对低的精度使其排除在多数得益于优化编码的应用比如视频会议以及互联网视频通信之外。

本发明的一个目的是提供一种能促进视频图像带宽分配最优化的目标识别方法和系统。本发明的另一个目的是提供一种具有基于目标源分配的低成本视频系统。本发明的又一个目的是提供一种促进带宽分配优化的低成本视频系统。本发明的再一个目的是提供一种从背景图像中识别出一个目标的装置。

通过提供一种能检测到与视频摄像机相同景象的副传感器。使用副图像来识别对应于感兴趣目标的视频图像区。然后以好于该视频图像其他区域的清晰度水平编码感兴趣的被识别出的区域。用来检测诸如视频会议场景中的一些人这样的活体目标的一个最佳副传感器可以是惯用的红外线热传感器矩阵。通过以非常粗水平清晰度将该视频图像对应于热传感器矩阵活体温度区的区域编码，可以将可用带宽分配用于以高清晰度或以较高帧速率来传送较高温度区。副图像还可被用作针对惯用目标识别应用的“前端滤波器”，由此增加这些应用的有效性和精度。

参考附图并借助于例子来详细解释本发明，其中：

图1示出了根据本发明的编码系统的一个实例框图；

图2示出了根据本发明的摄像机系统的一个例子；

图3示出根据本发明的编码系统的一个实例流程图；

这些附图中相同的标记表示相同或对应的特性和功能。