[发明专利]实现多通道联合的感兴趣区域视频编码及传输的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种视频编码及传输技术领域的方法，具体是一种实现多通道联合的感兴趣区域视频编码及传输的方法。

背景技术

随着国际数字视频编码技术的迅速发展，出现了多种视频信息处理和传输系统，视频通信系统中最重要的是根据信道带宽调整视频编码的码率控制方法，以得到相应信道带宽下的最佳视觉质量。根据压缩视频的码率特性，可以有固定码率和可变码率两种码率控制视频编码方法。固定码率视频编码广泛用于具有固定信道带宽的数字电视和视频会议等视频应用，然而由于视频信息本身的不稳定性，几乎不可能在固定码率视频中获得恒定的视频质量。而可变码率视频编码可以提供恒定视频质量。随着视频监控系统的广泛应用，出于安全性原因，视频中的感兴趣区域(ROI)通常比其他区域需要更多细节更高分辨率，而传统监控系统不能同时提供全景视频和感兴趣区域视频以满足不同分辨率要求。

经对现有技术的文献检索发现，Ping-Hao Wu等人在《IEEE视频技术电路与系统汇刊》(IEEE Transactions on Circuits and Systems for VideoTechnology)，Vol.17，NO.7，pp.857-867，July 2007上发表的“单视频源多编码器帧层恒定质量的感兴趣区域码率控制方法”(Frame-LayerConstant-Quality Rate Control of Regions of Interest for MultipleEncoders With Single Video Source)中，该文中提出在视频监控系统中利用一个摄像头多个编码器来同时编码全景视频和感兴趣区域视频，由于多个视频编码器共用同一个摄像头的视频源数据，利用这些编码器之间的相互关系来改善码率控制方法，具体为：利用一个高清晰度摄像机采集高分辨率视频信号并分为两路：一路进行水平和垂直1/2下采样得到低分辨率的全景视频，送入基本编码器；一路进行感兴趣区域检测得到高清晰度的感兴趣区域视频，送入ROI编码器。由于感兴趣区域与全景视频中的相应区域包含相同内容，唯一区别即分辨率不同，所以两者之间的特定关系可以预测得到，该方法详细分析了如何利用这些关系来优化感兴趣区域编码器的码率控制方法，实现感兴趣区域视频编码的恒定质量码率控制。但该方法的不足之处在于：没有说明全景基本编码器和ROI编码器的两路视频流如何选择或复用，当信道带宽发生变化时，仅仅实现感兴趣区域视频的恒定质量，不能兼顾全景和感兴趣区域视频自适应调整编码和传输方案。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种实现多通道联合的感兴趣区域视频编码及传输的方法，使其实现全景、感兴趣区域以及红外视频的多通道联合调整的编码及传输，根据信道条件和带宽变化，采用自适应调整信道非均等保护传输方法和信源码率控制编码方法，对监控应用提供全景和局部感兴趣区域视频、可见光和红外视频的全方位监控信息，而且在信道误码增大、带宽下降的情况下，优先保证局部感兴趣区域的视频质量没有降低。

本发明是通过以下技术方案实现的，具体步骤如下：

步骤一，对全景摄像机采集的高分辨率全景视频，对全景视频进行空间下采样后由全景编码器进行编码，并通过调整帧率实现码率控制；

所述对全景视频进行空间下采样，具体为：首先对全景摄像机采集的高分辨率全景视频进行水平和垂直1/2下采样，得到原始视频1/4大小的低分辨率全景视频数据。

所述由全景编码器进行编码，具体为：全景编码器根据信道分配的码率变化进行视频编码。

步骤二，对可见光摄像机采集到的视频进行感兴趣区域检测，并根据感兴趣区域检测的面积和位置，对裁减和下采样两路视频自适应切换，由感兴趣区域编码器进行编码，并采用基于感兴趣区域的码率控制。

可见光感兴趣区域视频是决定整体主观视觉质量的关键，在监控场景下，既需要实时了解全景视频信息，又要求对局部高清晰的感兴趣区域实时跟踪。在感兴趣区域面积较大或运动较剧烈的情况下，难以保证目标的准确完整检测和实时跟踪。

所述的对可见光摄像机采集到的视频进行感兴趣区域检测，具体如下：

①对高分辨率视频数据进行水平和垂直1/2下采样，得到低分辨率视频；

②对低分辨率视频数据进行目标检测和跟踪，获得每帧视频图像中感兴趣区域的面积和位置信息，智能调整摄像机姿态以尽可能保持感兴趣区域面积恒定，并且位于视频中心位置。