[发明专利]一种监控视频自适应感兴趣区域编码系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种监控视频的编码系统，包含了视频采集、编码和传输等方面的内容，具体地说，是一种监控视频自适应感兴趣区域编码系统。

背景技术

目前，随着经济与社会的快速发展，为保障经济社会快速发展的城市安防图像监控系统，其建设规模和实战效益要求也变得越来越高。但随着监控探头布设数量的激增，视频监控网络规模的不断扩大，视频数据呈爆炸式增长。这些海量化的监控视频数据，为整个监控系统的压缩传输、数据存储、调阅比对等面临巨大挑战，需要高效的视频编码技术来去除视频数据的冗余。但视频压缩比和视频质量是一对矛盾体，压缩比越高，视频损失越多，相应的视频质量也就越差。

视频监控系统是整个安防网络中最重要的组成部分。

经对现有技术的检索发现，中国专利申请号：200820095783.6，专利名称：智能视频监控系统，其专利自述为：本实用新型涉及一种智能视频监控系统，包括摄像头、第一报警装置、编码处理器、数据分析处理器、显示器；其中，摄像头和报警器分别与编码处理器连接，编码处理器和显示器分别与数据分析处理器连接；编码处理器用于将摄像头发送的视频流进行压缩编码为视频信号；数据分析处理器用于将编码处理器发送的视频信号发送到显示器进行显示，并进行分析处理，在出现异常情况时，通过编码处理器将报警信号发送到第一报警装置以进行报警。

中国专利申请号：201120276261.8，专利名称：一种视频监控系统，其专利自述为：本实用新型公开的一种视频监控系统，包括DM642模块，DM642模块与数据处理模块、网络接口模块和存储模块相连接，数据处理模块与视频采集模块相连接，网络接口模块与PC端连接。

上述视频监控系统的视频编码传输主要存在以下不足：

（1）采用大比例有损压缩，细节丢失严重，监控网络重建后的图像质量与安防行业需求产生严重差距，安防用户更为关注的图像细节,诸如车牌号码、人脸特征、携带物品上的文字、标识等，因视频的大比例有损压缩而导致细节模糊、无法精细重构。

（2）在低带宽或是为了节省存储空间的情况下往往无法获得清晰的视频画面，从而无法从中提炼出重要的信息。

（3）视频传输过程中码率无法动态控制，对网络带宽变化的适应能力不强。

发明内容

本发明针对监控视频关键信息重构和传输带宽限制问题，提供一种监控视频自适应感兴趣区域编码系统。

本发明通过在视频编码传输中引入感兴趣区域（Region Of Interest,ROI）编码来加以解决。感兴趣区域ROI，即图像中最能引起用户兴趣、最能表现图像内容的区域。ROI编码在图像中对感兴趣区域进行无损压缩或近无损压缩，而对背景区域进行有损压缩。这样既可使得重构图像有较高的视频质量，又可得到较高的压缩比，很好地解决了压缩比和图像质量之间的矛盾。提取出这些区域将会大大提高图像处理和分析的效率和准确度。对于安防监控视频而言，感兴趣区域主要集中于行人和车辆上，而对背景部分要求较低，因此要求局部图像的压缩质量高于其他区域，并且在码流传输中有较高优先级。

为实现上述目的，本发明所述监控视频自适应感兴趣区域编码系统，包括三个功能模块：视频采集模块、ROI检测与编码模块，以及客户端模块。这三部分分别完成视频数据采集、ROI检测和编码传输、接收解码和配置等功能。视频采集模块采集高清分辨率视频，同ROI检测与编码模块相连来传输源视频数据。ROI检测与编码模块以专用片上系统为主，与视频采集模块连接，接收源视频信息并完成ROI检测、H.264编码、通信与控制等几个功能单元。编码后的数据通过以太网，以IP协议传输到服务器上的客户端模块。客户端模块提供视频解码、显示功能和系统的参数配置等功能。

本发明中，所述ROI检测与编码模块，在监控视频编码内加入了感兴趣区域ROI编码，ROI检测与编码模块可以完成高清视频ROI区域的自动检测和H.264编码。基于运动侦测和其他ROI检测算法，针对不同监控场景可以提炼出相应的重要ROI信息并进行加强编码。如，对于室外监控场景，以车辆和车牌作为ROI区域；在室内场景则以行人和人脸作为ROI区域。支持两个自动检测ROI区域和两个手工标注ROI区域的编码。同时还可以通过客户端对码率、ROI区域大小及位置进行灵活调节。