[发明专利]用于对视频帧序列进行编码的方法、控制器和系统

说明书

本发明提供了一种用于对视频帧序列进行编码的方法、控制器和系统。该方法包括：接收指示摄像机的移动量的输入，接收关于预定距离的输入，以及基于摄像机的移动量和预定距离而在该序列的视频帧的帧内编码与帧间编码之间进行选择，使得摄像机在捕获帧内编码的视频帧之间最多移动预定距离。

技术领域

本发明涉及视频编码领域。具体地，本发明涉及用于对由安装到移动物体的摄像机捕获的视频帧序列进行编码的方法和相关设备。

背景技术

用于监控和监视目的的摄像机的使用正在增加。这尤其适用于安装在移动物体上的摄像机，摄像机诸如佩戴式摄像机或者在火车或公共汽车上使用的摄像机。佩戴式摄像机可以由警察或安全人员使用，并且由摄像机捕获的视频可以用于取证目的。为了使视频用作证据，重要的是不管佩戴摄像机的人如何移动，视频的质量都足够高。由于许多视频编码方法针对固定摄像机进行了调整和优化，因此存在改进的需要。

发明内容

鉴于上文，本发明的目的因此是改进由安装到移动物体的摄像机捕获的视频帧序列的编码。具体地，目的是使编码适合物体的运动，以便无论运动物体的运动如何都确保视频的特定质量。

根据第一方面，上述目的通过对由安装到移动物体的摄像机捕获的视频帧序列进行编码的方法来实现，包括：

接收指示摄像机的移动量的输入，

接收关于预定距离的输入，以及

基于摄像机的移动量和预定距离而在该序列的视频帧的帧内编码与帧间编码之间进行选择，使得摄像机在捕获帧内编码的视频帧之间最多移动预定距离。

视频帧序列意味着每个携带图像数据的图像帧的时间序列。视频帧通常可以是帧内编码的或者是帧间编码的。帧内编码的帧是自包含的，因为它是在不参考任何其他帧的情况下被编码。因此，并且帧内编码的帧可以在不访问任何其他帧的情况下被解码。这与参考一个或多个其他帧编码的帧间编码的帧形成对比。以这种方式，帧间编码的帧通常可以以比帧内编码的帧低的比特成本被编码。然而，帧间编码的帧的较低比特成本是以较低质量为代价的。换句话说，帧内编码的帧通常具有以下优点：与帧间编码的帧相比，它们将具有更高的质量，并且因此具有更高的取证价值。

对于固定摄像机，随着时间的推移均匀分布帧内编码的帧以确保视频质量保持在特定水平可能是合乎情理的。然而，这对于以同样的方式附接到移动物体的摄像机是不合乎情理的。看看考虑安装到移动物体并且以特定时间速率对帧内帧进行编码的摄像机的情况。当物体以第一速度移动时，时间速率转换为第一空间速率。例如，物体每行进一米可以对一个帧进行帧内编码。如果物体反而以第二更高的速度移动，则时间速率转换为第二更低的空间速率。例如，物体每行进十米可以对一个帧进行帧内编码。在第一种情况下，物体每移动一米编码一个高质量的帧，而在第二种情况下，物体每移动十米编码一个高质量的帧。因此，具有按时间单位设定的帧内编码速率使得按距离单位的视频质量随着对象移动得更快而下降。为了使移动物体具有恒定质量的视频，具有按物体行进的距离单位设定而不是按时间单位设定的帧内编码的帧的速率反而将更加合乎情理。这是通过基于摄像机的移动量和预定距离而在该序列的视频帧的帧内编码与帧间编码之间进行选择来实现的，以这样的方式，摄像机在捕获帧内编码的视频帧之间最多移动预定距离。

这对于在编码的视频中执行快速搜索的目的也可能是有利的。这样的快速搜索通常允许针对帧内编码的帧扫描编码的视频。帧内编码的帧然后可以被解码并依次被显示。由于帧内编码的帧是自包含的，因此不需要解码视频中的其他帧从而解码帧内编码的帧。通过在视频序列中分配帧内编码的帧，使得摄像机在捕获帧内编码的帧之间最多移动预定距离，给出摄像机的全部运动的良好覆盖的视频帧在快速搜索中将是可用的。

移动物体可以是例如人或车辆。

视频帧的帧内编码意味着该帧独立于视频序列中的所有其他帧被编码。具体地，帧内编码的视频帧被编码而不参考视频序列中的另一视频帧。帧内编码的帧有时被称为I帧，例如，在H.264和H.265标准中。