视频压缩、重构方法及对应装置、摄像头及视频处理设备制造方法及图纸

本申请涉及视频压缩技术领域，提供一种视频压缩、重构方法及对应装置、摄像头及视频处理设备。其中，视频压缩方法包括：获取原始视频帧序列，并对原始视频帧序列中的视频帧进行目标检测；对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据；对于未检测到目标的视频帧，确定其中的背景帧，并利用第二视频压缩算法对背景帧进行压缩，获得背景压缩数据；保存两种压缩数据。该方法有利于提高视频的压缩率并加快视频的压缩速度，非常适合于在边缘设备上部署，并且有利于视频数据在网络中的传输。

【技术实现步骤摘要】
视频压缩、重构方法及对应装置、摄像头及视频处理设备
本专利技术涉及视频压缩
，具体而言，涉及一种视频压缩、重构方法及对应装置、摄像头及视频处理设备。
技术介绍
现有的视频压缩算法基本上是基于视频帧的数据压缩，即利用视频帧之间在内容上的相似性实现压缩，目前已经有一些成熟的视频压缩标准，如H.264、H.265等。但现有的视频压缩算法压缩率并不高，因此在部署到一些边缘设备（如摄像头等靠近物或数据源头的一侧的设备）上时，因边缘设备的存储能力有限，将导致算法部署困难。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种视频压缩、重构方法及对应装置、摄像头及视频处理设备，以改善上述技术问题。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：第一方面，本申请实施例提供一种视频压缩方法，包括：获取原始视频帧序列，并对所述原始视频帧序列中的视频帧进行目标检测；对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对所述目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据；对于未检测到目标的视频帧，确定其中的背景帧，并利用第二视频压缩算法对所述背景帧进行压缩，获得背景压缩数据；保存所述目标压缩数据和所述背景压缩数据。在上述方法中，对原始视频帧序列中目标和背景分别进行压缩，由于目标之间具有较高的相似性，背景之间也具有较高的相似性，因此分别压缩有利于消除信息冗余，提高压缩率。并且，由于参与压缩的目标区域并非整个视频帧，参与压缩的背景帧也并非原始视频帧序列中所有的视频帧，所以参与压缩的数据量更少，从而也能够提高压缩率并加快压缩速度。该方法因其压缩产生的数据量较少，压缩过程中的运算量也较小，因此非常适合于在运算存储能力都十分有限的边缘设备上部署（当然也可以部署于非边缘设备）。此外，由于该方法的数据压缩率较高，因此压缩后的视频数据在进行传输时，对于网络带宽的占用也较少。在第一方面的一种实现方式中，所述对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，包括：对于检测到目标的视频帧，获取目标检测算法输出的包含有目标的原始区域；将所述原始区域的面积扩展至预设的大小，获得所述目标区域。若一些现有的压缩算法（如H.264、H.265）要求被压缩的视频帧（这里相当于目标区域内的视频数据）必须具有相同的尺寸，在上述实现方式中，通过扩展原始区域的面积使得各帧中的目标区域具有相同的大小，从而可以应用这些现有的压缩算法。在第一方面的一种实现方式中，所述对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对所述目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据，包括：对于检测到目标的每段视频帧序列，获取其中的每个视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对所述目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据；其中，所述检测到目标的每段视频帧序列包括连续检测到目标的至少一个视频帧。检测到目标的不同视频帧序列，其包含的目标也有极大的可能是不同的，因此目标区域内的视频数据在内容上也存在比较大的区别，从而可以分开进行压缩，这样还更方便并行处理。在第一方面的一种实现方式中，所述对于未检测到目标的视频帧，确定其中的背景帧，包括：对于未检测到目标的每个视频帧，判断其是否满足背景提取条件，若满足所述背景提取条件，则将该视频帧确定为一个背景帧；其中，所述背景提取条件包括：该视频帧与上一个背景帧之间的时间间隔已经超过了第一阈值，和/或，该视频帧相对于上一个背景帧在光照强度上的变化量已经超过了第二阈值。以上两个条件都表明，在选择背景帧时，应尽可能选择那些包含了较明显变化的视频帧作为背景帧。在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：保存所述检测到目标的视频帧中所述目标区域的位置信息。保存目标区域的位置信息有利于视频重构时准确还原目标在视频帧中的位置。在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：保存所述检测到目标的视频帧的帧定位信息和所述背景帧的帧定位信息，所述帧定位信息表征视频帧在所述原始视频帧序列中的位置。保存检测到目标的视频帧的帧定位信息和背景帧的帧定位信息，有利于在视频重构时理清各视频帧之间的先后关系，从而实现精确的重构。在第一方面的一种实现方式中，所述保存检测到目标的视频帧的帧定位信息，包括：保存检测到目标的每段视频帧序列的第一个视频帧和/或最后一个视频帧的帧定位信息；其中，所述检测到目标的每段视频帧序列包括连续检测到目标的至少一个视频帧。对于检测到目标的一段视频帧序列，若已知其中的第一个视频帧和最后一个视频帧的帧定位信息，则这段视频帧序列中视频帧的数量以及每个视频帧的帧定位信息都可以推算（已知帧率时）。进一步的，由于每个检测到目标的视频帧中的目标区域内的视频数据都会被压缩，所以对于检测到目标的一段视频帧序列，其包含的视频帧的数量是已知的，所以即使只知道其中的第一个视频帧或最后一个视频帧的帧定位信息，也可以推知该段视频帧序列中其他视频帧的帧定位信息。因此，上述实现方式有利于减少保存的帧定位信息的数量。第二方面，本申请实施例提供一种视频重构方法，包括：读取背景压缩数据，并利用第二视频解压缩算法对所述背景压缩数据进行解压缩，获得作为背景帧的未检测到目标的视频帧；读取目标压缩数据，并利用第一视频解压缩算法对所述目标压缩数据进行解压缩，获得检测到目标的视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据；通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出所述检测到目标的视频帧。上述视频重构方法利用第一方面提供的压缩后的视频数据重建原始视频帧序列，该方法操作简单，重构误差较小。特别是对于背景变化不大的拍摄场景，即使只利用少量背景帧重构检测到目标的视频帧，重构结果也具有良好的质量。在第二方面的一种实现方式中，通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出检测到目标的视频帧，包括：读取检测到目标的视频帧中的所述目标区域的位置信息；根据检测到目标的视频帧中所述目标区域的位置信息，通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出检测到目标的视频帧。在第二方面的一种实现方式中，通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出检测到目标的视频帧，包括：读取检测到目标的视频帧的帧定位信息以及所述背景帧的帧定位信息，所述帧定位信息表征视频帧在原始视频帧序列中的位置；根据所述检测到目标的视频帧的帧定位信息以及所述背景帧的帧定位信息，确定每个检测到目标的视频帧对应的背景帧；通过叠加每个检测到目标的视频帧中所述目标区域内的视频数据与对应的背景帧，重构出该检测到目标的视频帧。在第二方面的一种实现方式中，所述根据所述检测到目标的视频帧的帧定位信息以及所述背景帧的帧定位信息，确定每个检测到目标的视频帧对应的背景帧，包括：根据检测到目标的每段视频帧序列的第一个视频帧和/或最后一个视频帧的帧定位信息以及所述背景帧的帧定位信息，确定与该段视频帧序列中的每个视频帧对应的背景帧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频压缩方法，其特征在于，包括：/n获取原始视频帧序列，并对所述原始视频帧序列中的视频帧进行目标检测；/n对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对所述目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据；/n对于未检测到目标的视频帧，确定其中的背景帧，并利用第二视频压缩算法对所述背景帧进行压缩，获得背景压缩数据；/n保存所述目标压缩数据和所述背景压缩数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种视频压缩方法，其特征在于，包括：
获取原始视频帧序列，并对所述原始视频帧序列中的视频帧进行目标检测；
对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对所述目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据；
对于未检测到目标的视频帧，确定其中的背景帧，并利用第二视频压缩算法对所述背景帧进行压缩，获得背景压缩数据；
保存所述目标压缩数据和所述背景压缩数据。


2.根据权利要求1所述的视频压缩方法，其特征在于，所述对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，包括：
对于检测到目标的视频帧，获取目标检测算法输出的包含有目标的原始区域；
将所述原始区域的面积扩展至预设的大小，获得所述目标区域。


3.根据权利要求1所述的视频压缩方法，其特征在于，所述对于检测到目标的视频帧，获取视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对所述目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据，包括：
对于检测到目标的每段视频帧序列，获取其中的每个视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据，并利用第一视频压缩算法对所述目标区域内的视频数据进行压缩，获得目标压缩数据；其中，所述检测到目标的每段视频帧序列包括连续检测到目标的至少一个视频帧。


4.根据权利要求1所述的视频压缩方法，其特征在于，所述对于未检测到目标的视频帧，确定其中的背景帧，包括：
对于未检测到目标的每个视频帧，判断其是否满足背景提取条件，若满足所述背景提取条件，则将该视频帧确定为一个背景帧；
其中，所述背景提取条件包括：该视频帧与上一个背景帧之间的时间间隔已经超过了第一阈值，和/或，该视频帧相对于上一个背景帧在光照强度上的变化量已经超过了第二阈值。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的视频压缩方法，其特征在于，所述方法还包括：
保存所述检测到目标的视频帧中所述目标区域的位置信息。


6.根据权利要求1-4中任一项所述的视频压缩方法，其特征在于，所述方法还包括：
保存所述检测到目标的视频帧的帧定位信息和所述背景帧的帧定位信息，所述帧定位信息表征视频帧在所述原始视频帧序列中的位置。


7.根据权利要求6所述的视频压缩方法，其特征在于，所述保存所述检测到目标的视频帧的帧定位信息，包括：
保存检测到目标的每段视频帧序列的第一个视频帧和/或最后一个视频帧的帧定位信息；其中，所述检测到目标的每段视频帧序列包括连续检测到目标的至少一个视频帧。


8.一种视频重构方法，其特征在于，包括：
读取背景压缩数据，并利用第二视频解压缩算法对所述背景压缩数据进行解压缩，获得作为背景帧的未检测到目标的视频帧；
读取目标压缩数据，并利用第一视频解压缩算法对所述目标压缩数据进行解压缩，获得检测到目标的视频帧中包含有目标的目标区域内的视频数据；
通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出所述检测到目标的视频帧。


9.根据权利要求8所述的视频重构方法，其特征在于，通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出检测到目标的视频帧，包括：
读取检测到目标的视频帧中的所述目标区域的位置信息；
根据检测到目标的视频帧中所述目标区域的位置信息，通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出检测到目标的视频帧。


10.根据权利要求8所述的视频重构方法，其特征在于，通过叠加所述目标区域内的视频数据与所述背景帧，重构出检测到目标的视频帧，包括：
读取检测到目标的视频帧的帧定位信息以及所述背景帧的帧定位信息，所述帧定位信息表征视频帧在原始视频帧序列中的位置；
根据所述检测到目标的视频帧的帧定位信息以及所述背景帧的帧定位信息，确定每...

【专利技术属性】
技术研发人员：张发恩，董志伟，
申请(专利权)人：创新奇智南京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32