一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法技术

本发明专利技术公开了一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法，其特征在于：包括以下步骤；S1、通过监控设备的运动检测机制来判断背景帧，当从检测到运动画面转为连续N秒运动检测的结果小于设定的阈值，即可将H264/H265编码器产生的一个参考帧作为接下来备选的背景帧；S2、将备选背景帧和正在使用的背景帧进行比较，以决定是否要更新当前使用的背景帧，当两者的差别超过阈值，则更新，同时将新的背景帧保存在监控系统可读取的地方，且所有被采用过的背景帧都需要保存；S3、当背景帧保存成功后，就可以当前背景帧为参考，去除接下来每一个参考帧的背景信息。本发明专利技术在保证画质的同时，可以进一步的降低视频数据量，缓解对网络和云端资源产生的压力。的压力。的压力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法


[0001]本专利技术涉及智能安防
，具体为一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法。

技术介绍

[0002]随着高速网络、智能手机和云技术的普及，智能监控设备也越来越多的被个人用户使用。用户可以通过智能手机将智能监控设备绑定到自己的账户，利用手机和移动网络就能随时随地进行监控；而通过将历史监控视频数据上传并存储在云存储中，也便于用户对监控历史数据进行回看。
[0003]随着越来越多的智能监控设备被联网，智能监控设备的实时监控、历史监控视频数据保存到云端这些操作对网络资源、云端资源的占用也会越来越多。如果监控设备采集的视频流数据量很大，这不光会占用个人用户很大的网络带宽，可能会造成网络拥塞；对提供云计算和存储服务的厂家来说，也会增加处理的难度，增加云端资源消耗。
[0004]当前大部分厂家已经将比较流行的视频压缩算法引入到监控设备中，比如H264/H265，取得了不错的效果。甚至有些厂家对这些算法进行优化，也取得了更好的压缩性能。但如果基于这些压缩算法继续提高压缩比例，就会导致画质变差。当压缩算法达到瓶颈，如何在不影响画质的基础上进一步压缩视频数据，以缓解网络和云端压力，成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法，从监控设备的场景特点出发，实现了一种可用于监控设备特别是智能监控设备的视频压缩方案，这种方案在保证画质的同时，可以进一步的降低视频数据量，缓解对网络和云端资源产生的压力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法，包括以下步骤；S1、通过监控设备的运动检测机制来判断背景帧，当从检测到运动画面转为连续N秒运动检测的结果小于设定的阈值，即可将H264/H265编码器产生的一个参考帧作为接下来备选的背景帧；S2、将备选背景帧和正在使用的背景帧进行比较，以决定是否要更新当前使用的背景帧，当两者的差别超过阈值，则更新，同时将新的背景帧保存在监控系统可读取的地方，且所有被采用过的背景帧都需要保存；S3、当背景帧保存成功后，就可以当前背景帧为参考，去除接下来每一个参考帧的背景信息。
[0007]优选的，去背景参考帧编码流程，包括以下步骤：1、通过H264/H265编码器得到一帧如果是非参考帧，则直接处理该帧；2、如果是参考帧，则判断是否可以去背景帧，或根据监控设备的运动检测结果和
设定的阈值比较来判断，当运动检测结果小于阈值，且当前有背景帧时，就将此参考帧和背景帧的图像数据相比较，而得到两者的差值，对得到的差值进行再次编码以压缩数据，以此得到的一帧数据称为去背景参考帧；3、对于去背景参考帧，如果不解码，可以和普通的编码帧进行同样的处理。
[0008]优选的，去背景参考帧编码流程，包括以下步骤：1、读取视频数据的一帧，如果是普通的编码帧，则直接进行H264/H265解码；2、如果是去背景参考帧，则根据其保存的背景帧读取信息先读取背景帧，再以背景帧为参考解码成参考帧，接下来就可以进行H264/H265解码，对于智能监控系统，背景帧和视频数据往往一起保存在云端，为了减少云端访问，可以将之前读取到的背景帧保存在解码端，当一组连续的参考帧有相同的背景帧时，不用频繁访问网络。
[0009]本专利技术提出的一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法，有益效果在于：本专利技术充分挖掘了监控设备的场景特点，并基于背景帧将参考帧进一步压缩，由于参考帧包含的数据量占整个视频比例一般来说是最高的，此方案将显著降低监控设备的视频数据量，特别是对于大部分监控设备来说，其场景大部分时间都是不变的，压缩效果就越专利技术显，在保证画质的同时，可以进一步的降低视频数据量，缓解对网络和云端资源产生的压力。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的帧获取流程图；图2为本专利技术的参考帧编码流程图一；图3为本专利技术的参考帧编码流程图二；图4为本专利技术的原理框图。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]实施例，请参阅图1
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4，本专利技术提供一种技术方案：一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法，包括以下步骤；S1、通过监控设备的运动检测机制来判断背景帧，当从检测到运动画面转为连续N秒运动检测的结果小于设定的阈值，即可将H264/H265编码器产生的一个参考帧作为接下来备选的背景帧；S2、将备选背景帧和正在使用的背景帧进行比较，以决定是否要更新当前使用的背景帧，当两者的差别超过阈值，则更新，同时将新的背景帧保存在监控系统可读取的地方，且所有被采用过的背景帧都需要保存；S3、当背景帧保存成功后，就可以当前背景帧为参考，去除接下来每一个参考帧的背景信息。
[0013]更具体的，如图2所示展示了去背景参考帧编码流程，具体步骤如下：
1、通过H264/H265编码器得到一帧如果是非参考帧，则直接处理该帧；比如通过监控系统上传到云端保存、或者发送给用户解码预览；2、如果是参考帧，则判断是否可以去背景帧，或根据监控设备的运动检测结果和设定的阈值比较来判断，当运动检测结果小于阈值，且当前有背景帧时，就将此参考帧和背景帧的图像数据相比较，而得到两者的差值；这就是参考帧的去背景过程，对得到的差值进行再次编码以压缩数据，以此得到的一帧数据称为去背景参考帧；由于去除了背景信息，其数据量比对应的参考帧会小得多，而这个去背景信息和再次编码的流程，和H264/H265编码得到P帧、B帧的流程是类似的；3、对于去背景参考帧，如果不解码，可以和普通的编码帧进行同样的处理；比如上传到云端保存，去背景参考帧还需要保存对应的背景帧的读取信息。
[0014]更具体的，如图3所示展示了去背景参考帧解码流程，具体步骤如下：1、读取视频数据的一帧，如果是普通的编码帧，则直接进行H264/H265解码；2、如果是去背景参考帧，则根据其保存的背景帧读取信息先读取背景帧，再以背景帧为参考解码成参考帧，接下来就可以进行H264/H265解码，对于智能监控系统，背景帧和视频数据往往一起保存在云端，为了减少云端访问，可以将之前读取到的背景帧保存在解码端，当一组连续的参考帧有相同的背景帧时，不用频繁访问网络。
[0015]由于监控数据往往是隐私数据，仅在监控系统内解码预览，所以在监控系统内采用上述定制化的解码器，就可以实现数据解码，而第三方的系统则无法解码这些数据；如果监控数据需要分享给第三方，通过监控系统的解码器先将监控数据还原为正常的H264/H265数据，再分享给第三方，第三方就可以通用的解码器来解码。
[0016]本方案首先是找出背景帧，并保存背景帧至监控系统可读取的地方，然后将接下来H264/H265编码得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法，其特征在于：包括以下步骤；S1、通过监控设备的运动检测机制来判断背景帧，当从检测到运动画面转为连续N秒运动检测的结果小于设定的阈值，即可将H264/H265编码器产生的一个参考帧作为接下来备选的背景帧；S2、将备选背景帧和正在使用的背景帧进行比较，以决定是否要更新当前使用的背景帧，当两者的差别超过阈值，则更新，同时将新的背景帧保存在监控系统可读取的地方，且所有被采用过的背景帧都需要保存；S3、当背景帧保存成功后，就可以当前背景帧为参考，去除接下来每一个参考帧的背景信息。2.根据权利要求1所述的一种基于背景帧的监控设备视频压缩方法，其特征在于：去背景参考帧编码流程，包括以下步骤：1、通过H264/H265编码器得到一帧如果是非参考帧，则直接处理该帧；2、如果是参考帧，则判断是否可以去背景帧，或根据监控设备的运动检测结...

【专利技术属性】
技术研发人员：金骏，张彪，
申请(专利权)人：杭州视洞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：