[发明专利]改进的报警前视频缓冲器

说明书

技术领域

本发明涉及视频序列的缓冲。更具体地，本发明涉及用于缓冲包括全图像帧和差分图像帧的视频序列的方法。本发明还涉及报警前缓冲器、视频服务器、监视照相机和计算机程序。

背景技术

现代保安系统常常包括多个监视照相机。监视照相机使保安人员可以监视大的区域，例如在办公楼中的几层。监视照相机也为保安人员提供了用于在采取任何进一步的行动之前验证报警是真实报警的良好仪器。

某些保安系统被设置成记录在检测例如报警之前开始，在检测时结束的时间段内的视频序列。这种类型的视频序列被称为报警前视频序列。当然，这样的保安系统也可以记录在检测时开始，在任意时间结束的视频序列。这种类型的视频序列被称为报警后视频序列。被记录的报警前序列可有利于验证检测是否起因于真实的报警事件，并可以提供有关在检测前的事件的视频。

由于这样的视频序列通常按照某种压缩标准，例如MPEG-4被压缩，所以必须考虑具体的压缩方案的特性。

例如，视频压缩的共同的基本原理是用差分图像帧替代某些全图像帧，其中差分图像帧包含前一全图像帧与被替换的全图像帧之间的差，而全图像帧包含完整的图像数据。这样，描述每个全图像帧的所有信息不必全被存储或发送，而只需要存储或发送当前帧与先前帧之间的差值，这又意味着只需要存储或发送较少的数据。

因此，当解压缩被压缩的视频流时，差分图像帧与当前图像组合，因此重建由差分图像代表的图像。

通常，这样的压缩视频序列或这样的压缩视频流设有多个全图像帧，在全图像帧之间设有多个差分图像帧。在两个相邻的全图像帧之间的差分图像帧的数目取决于想要的压缩率和/或质量。

例如，第一帧是全图像帧，第二、第三和第四帧是差分图像帧，第五帧是全图像帧，第六、第七和第八帧是差分图像帧，诸如此类。第一帧包含完整图像的信息，不必为了表示完整的图像而与来自另一帧的图像信息相结合。然而，为了得到下一个完整的图像，包含全图像数据的第一帧与包含第一图像帧和第二图像帧之间的差值的第二差分图像帧被组合成代表第二完整图像的第二图像帧。为了得到第三全图像帧，第二完整图像和第三差分图像帧被组合成第三完整图像，一直重复以上过程，直到作为全图像帧的第五帧为止。

在基于上述共同原理的一些压缩方案中，使用不同类型的差分图像帧，例如在本领域技术人员熟知的MPEG标准中的P帧和B帧。

因此，当从报警前缓冲器例如从先入先出(FIFO)缓冲器取出报警前视频序列时，在缓冲器中的视频序列可以以多个差分图像帧开始，这意味着视频序列的初始帧不包含呈现完整图像所需的足够信息。

一个替换例是把报警前缓冲器中的所有的帧呈给操作员，包括第一差分帧。由于没有给出这些差分图像所基于的全图像帧，所以报警前视频序列的第一帧不会给出正确的图像信息。

另一个解决方案是引入电子设备，它寻找报警前视频序列的第一全图像帧。这样，存储器使用更有效率，包含正确图像信息的帧不会丢失。

这样做到的一个缺点是报警前视频序列将不时地变化，例如，如果选择10秒的报警前序列，并且视频序列包括合理多的差分帧，那么在报警前视频序列的开始部分可能有4秒的不能使用的差分视频帧。

解决这个问题的一个方案可以是扩展缓冲器。这样，可以存储多个额外的帧，即，报警前视频序列的开始部分被及时地传回。于是，可以选择额外帧的数目，使得代表所选择的报警前时间段的所有图像帧可被解压缩。

这个解决方案具有某些缺点。首先，报警前视频序列的长度将不时地变化。第二，所需要的添加的额外帧的数目取决于压缩率，由于较高的压缩率常常意味着更多的差分图像帧和更少的全图像帧。因此，为了支持具有高压缩率的视频序列，所添加的额外帧的数目必须是高的。

发明内容

鉴于以上说明，本发明的目的是解决或至少减小以上讨论的问题。另一个目的是提供对于报警前视频序列的改进的缓冲。

这些目的是藉助于根据权利要求1的用于缓冲视频序列的方法、根据权利要求12的报警前缓冲器、根据权利要求18的视频服务器、根据权利要求19的照相机、根据权利要求20的计算机程序、根据权利要求21的报警前视频序列和根据权利要求25的计算机程序来实现的。本发明的实施例在从属权利要求中被公开。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于缓冲视频序列的方法，包括以下步骤：