一種用于視頻摘要的目標(biāo)快速重排列方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于視頻摘要的目標(biāo)快速重排列方法，涉及計(jì)算機(jī)視覺、智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域。本方法根據(jù)輸入的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息，將各個(gè)目標(biāo)按照原始出現(xiàn)時(shí)間排列，作為初始的排列，確保生成的摘要視頻長(zhǎng)度小于等于原始視頻；通過去除不存在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的視頻幀，初步縮小摘要視頻；通過迭代方式來達(dá)到目標(biāo)排列全局最優(yōu)的目的。本方法包括下列步驟：①輸入運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息（201）；②初始化（202）；③初排列（203）；④迭代排列（204）；⑤輸出目標(biāo)排列方式（205）。本發(fā)明具有目標(biāo)的排列是全局最優(yōu)；計(jì)算量小，速度快，排列效果穩(wěn)定；任何情況下，摘要視頻長(zhǎng)度都要小于原始視頻；適用于視頻摘要中的目標(biāo)重排列。
【專利說明】一種用于視頻摘要的目標(biāo)快速重排列方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺、智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種用于視頻摘要的目標(biāo)快速重排列方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，已成為維護(hù)社會(huì)治安與管理的重要組成部分。但是視頻錄像存在數(shù)據(jù)量大、時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，直接通過原始錄像查找的做法，存在耗費(fèi)大量人力、物力及效率低下的問題。因此在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻摘要即對(duì)原始視頻進(jìn)行濃縮具有重要的指導(dǎo)意義。
[0003]目標(biāo)的重排列是視頻摘要的重要組成部分，它主要的目的是提取原始視頻中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的信息后，將目標(biāo)重新排列從而生成短小的視頻，從而加快查找速度。
[0004]一般的目標(biāo)重排列思路是:構(gòu)造能量函數(shù)，解這個(gè)能量函數(shù)使其獲得極值，從而獲得最佳的目標(biāo)重排列，解這個(gè)能量函數(shù)的常用算法有模擬退火算法、遺傳算法等，而這些算法存在隨著問題規(guī)模的增加，運(yùn)算量以及耗時(shí)呈幾何增長(zhǎng)的問題，不利于按需求快速生成摘要視頻。
[0005]因此，在視頻摘要中，高效進(jìn)行目標(biāo)的重排列是亟待解決的問題，這也正是本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提供一種用于視頻摘要的目標(biāo)快速重排列方法，提高目標(biāo)重排列的速度以及均勻性(目標(biāo)平均分布到摘要視頻中)、同時(shí)提高摘要視頻的壓縮比例。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
通過去除時(shí)間軸上沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的視頻幀，粗略地重排列目標(biāo)，通過考慮時(shí)間軸上不同目標(biāo)的重疊面積、單位幀上目標(biāo)的個(gè)數(shù)以及面積信息，達(dá)到精確穩(wěn)定重排列目標(biāo)，這種目標(biāo)重排列方法能夠使生成的摘要視頻非常短，并且目標(biāo)分布合理、重疊少。
[0008]一、一種視頻摘要系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱系統(tǒng))
本系統(tǒng)包括工作環(huán)境:視頻監(jiān)控平臺(tái)、綜合接入網(wǎng)關(guān)和視頻摘要管理服務(wù)器；
設(shè)置有視頻摘要分析服務(wù)器；
其連接關(guān)系是:視頻監(jiān)控平臺(tái)、綜合接入網(wǎng)關(guān)、視頻摘要管理服務(wù)器和視頻摘要服務(wù)器依次連接。
[0009]工作原理
視頻摘要服務(wù)器連接到視頻摘要管理服務(wù)器，視頻摘要分析服務(wù)器根據(jù)視頻摘要管理服務(wù)器的IP (互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)和端口連接到視頻摘要管理服務(wù)器；用戶請(qǐng)求視頻摘要分析任務(wù)時(shí)，此請(qǐng)求發(fā)送到視頻摘要管理服務(wù)器，視頻摘要管理服務(wù)器記錄下視頻摘要服務(wù)器狀態(tài)，并將待檢測(cè)攝像頭列表均衡分配到空閑的視頻摘要服務(wù)器，視頻摘要分析服務(wù)器輪巡設(shè)備，從攝像頭獲取實(shí)時(shí)視頻并解碼，得到RGB (red, green, blue,紅綠蘭顏色表示法)數(shù)據(jù)，然后對(duì)RGB數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將檢測(cè)結(jié)果上報(bào)到視頻摘要管理服務(wù)器，視頻摘要管理服務(wù)器將結(jié)果保存下來。
[0010]二、一種用于視頻摘要的目標(biāo)快速重排列方法(簡(jiǎn)稱方法)
本方法的工作原理:
根據(jù)輸入的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息，將各個(gè)目標(biāo)按照原始出現(xiàn)時(shí)間排列，作為初始的排列，確保生成的摘要視頻長(zhǎng)度小于等于原始視頻；通過去除不存在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的視頻幀，初步縮小摘要視頻；通過迭代方式來達(dá)到目標(biāo)排列全局最優(yōu)的目的。
[0011]本方法包括以下步驟:
①輸入目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息；
②初始化；
③初排列；
④迭代排列；
⑤輸出目標(biāo)排列方式。
[0012]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
①目標(biāo)的排列是全局最優(yōu)；
②計(jì)算量小，速度快，排列效果穩(wěn)定；`
③任何情況下，摘要視頻長(zhǎng)度都要小于原始視頻；
④適用于視頻摘要中的目標(biāo)重排列。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖；
圖中:
10—視頻監(jiān)控平臺(tái)，
11一第I視頻監(jiān)控平臺(tái)，
12—第2視頻監(jiān)控平臺(tái)……
IN—第N視頻監(jiān)控平臺(tái)，N是自然數(shù)，N〈10 ；
20—綜合接入網(wǎng)關(guān)；
30—視頻摘要管理服務(wù)器；
40—視頻摘要分析服務(wù)器，
41 一第I視頻摘要分析服務(wù)器……
4N—第N視頻摘要分析服務(wù)器，N是自然數(shù)，N〈100。
[0014]圖2是本方法的步驟圖；
圖3是初始化產(chǎn)生的效果圖；
圖4是初排列的流程圖；
圖5是迭代排列的流程圖；
圖6是初排列產(chǎn)生的效果圖；
圖7是迭代排列產(chǎn)生的效果圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明:
一、系統(tǒng)
1、總體
如圖1，本統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包括工作環(huán)境:視頻監(jiān)控平臺(tái)10、綜合接入網(wǎng)關(guān)20和視頻摘要管理服務(wù)器30 ；
設(shè)置有視頻摘要分析服務(wù)器40 ；
其連接關(guān)系是:視頻監(jiān)控平臺(tái)10、綜合接入網(wǎng)關(guān)20、視頻摘要管理服務(wù)器30和視頻摘要分析服務(wù)器40依次連接。
[0016]2、功能部件
I)視頻監(jiān)控平臺(tái)10
為用戶提供實(shí)時(shí)音視頻和各種報(bào)警信號(hào)的遠(yuǎn)程采集、傳輸、存儲(chǔ)和處理等業(yè)務(wù)。
[0017]2)綜合接入網(wǎng)關(guān)20
實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)接入。
[0018]3)視頻摘要管理服務(wù)器30
實(shí)現(xiàn)視頻摘要資源管理，負(fù)責(zé)管理視頻摘要分析資源。
[0019]4)視頻摘要分析服務(wù)器40
視頻摘要分析服務(wù)器40是視頻摘要分析的功能實(shí)體，在物理分布上對(duì)應(yīng)一臺(tái)服務(wù)器。視頻摘要分析服務(wù)器40由多個(gè)VA (視頻分析單元)組成，每個(gè)VA可獨(dú)立完成一路視頻的摘要分析。
[0020]具體地說，視頻摘要分析服務(wù)器40的VA模塊包括通用電腦及植入電腦內(nèi)的功能軟件。
[0021]主要功能為:
①實(shí)現(xiàn)視頻摘要分析算法；
②接入到視頻摘要管理服務(wù)器30，由視頻摘要管理服務(wù)器30集中管理；
③接收視頻摘要管理服務(wù)器30的視頻摘要分析請(qǐng)求，從視頻監(jiān)控平臺(tái)10獲取視頻并進(jìn)行分析；
④將結(jié)果上報(bào)給視頻摘要管理服務(wù)器30。
[0022]二、方法
如圖2，本方法實(shí)現(xiàn)步驟如下:
①輸入運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息-201
利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法檢測(cè)獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息包括目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)間、消失時(shí)間、運(yùn)動(dòng)軌跡和外接矩形；
②初始化-202
根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息中的目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)間將目標(biāo)排列到時(shí)間軸上，目標(biāo)排列所形成的時(shí)間總長(zhǎng)記為L(zhǎng)，如圖3所示，其中A、B、C分別標(biāo)示不同的目標(biāo)；
③初排列-203
為了去掉沒有目標(biāo)的視頻幀，如圖4，進(jìn)行以下操作:
A、令標(biāo)識(shí)i=l, i為整數(shù)-401 ；B、判斷時(shí)間i處是否有目標(biāo)-402，是則跳轉(zhuǎn)到步驟D，否則進(jìn)入步驟C;
C、移動(dòng)-403,即將時(shí)間點(diǎn)i后面的目標(biāo)統(tǒng)一向前移動(dòng),移動(dòng)距離記為Ml,Ml為時(shí)間i與后面最近目標(biāo)的起始時(shí)間之間的長(zhǎng)度；
D、令i=i+l，令 L=L-Ml, -404 ；
E、判斷i是否小于L-405，是則跳轉(zhuǎn)到步驟B，否則進(jìn)入步驟F ；
F、輸出當(dāng)前目標(biāo)排列-406，流程結(jié)束。
[0023]經(jīng)過初排列后的結(jié)果如圖6所示。
[0024]④迭代排列_204
為了在目標(biāo)重疊少的情況，進(jìn)一步壓縮視頻摘要長(zhǎng)度，即使得L值盡可能小，如圖5，進(jìn)行如下操作:
a、統(tǒng)計(jì)所有目標(biāo)外接面積之和-501；
b、判斷L*CR是否小于和等于SN-502，是則跳轉(zhuǎn)到步驟，否則進(jìn)入步驟C，其中CR為常量，表示期望的壓縮比；
壓縮比=SN/L0，SN為原始視頻長(zhǎng)度，LO為期望摘要視頻長(zhǎng)度；
C、計(jì)算當(dāng)前每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的平均面積avgS-503, avgS=S*CR/SN ；
d、令標(biāo)識(shí)j=0,j為整數(shù)-504 ；`
e、統(tǒng)計(jì)時(shí)間點(diǎn)j處目標(biāo)的面積之和-505,記為areaCur；
f、判斷areaCur是否小于avgS-506,是則進(jìn)入步驟g,否則跳轉(zhuǎn)到步驟h
g、移動(dòng)-507,即將時(shí)間點(diǎn)j后面的目標(biāo)統(tǒng)一向前移動(dòng)，移動(dòng)距離記為M2,M2為時(shí)間j與后面最近目標(biāo)的起始時(shí)間之間的長(zhǎng)度，令L=L-M2 ；
h、令j=j+l_508 ；
1、判斷j是否小于L-509，是則跳轉(zhuǎn)到步驟e-505，否則進(jìn)入步驟j_510 ； j、判斷L值是否減少-510，是則跳轉(zhuǎn)到步驟b-502，否則進(jìn)入步驟k-511 ； k、輸出當(dāng)前的目標(biāo)排列-511，流程結(jié)束；
迭代排列結(jié)果如圖7所示；:5輸出目標(biāo)排列方式-205
將步驟④獲得的目標(biāo)排列方式作為最終結(jié)果輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種用于視頻摘要的目標(biāo)快速重排列方法，其特征在于: ①輸入運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息(201) 利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法檢測(cè)獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息包括目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)間、消失時(shí)間、運(yùn)動(dòng)軌跡和外接矩形； ②初始化(202) 根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息中的目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)間將目標(biāo)排列到時(shí)間軸上，目標(biāo)排列所形成的時(shí)間總長(zhǎng)記為L(zhǎng) ； ③初排列(203) 為了去掉沒有目標(biāo)的視頻幀，進(jìn)行以下操作: A、令標(biāo)識(shí)i=l,i為整數(shù)(401)； B、判斷時(shí)間i處是否有目標(biāo)(402)，是則跳轉(zhuǎn)到步驟D(404)，否則進(jìn)入步驟C (403)； C、移動(dòng)(403)，即將時(shí)間點(diǎn)i后面的目標(biāo)統(tǒng)一向前移動(dòng)，移動(dòng)距離記為Ml，Ml為時(shí)間i與后面最近目標(biāo)的起始時(shí)間之間的長(zhǎng)度； D、令i=i+l，令 L=L-Ml, (404)； E、判斷i是否小于L(405)，是則跳轉(zhuǎn)到步驟B (402)，否則進(jìn)入步驟F (406)； F、輸出當(dāng)前目標(biāo)排列(406)，流程結(jié)束； ④迭代排列(204) 為了在目標(biāo)重疊少的情況，進(jìn)一步壓縮視頻摘要長(zhǎng)度，即使得L值盡可能小，進(jìn)行如下操作: a、統(tǒng)計(jì)所有目標(biāo)外接面積之和(501)； b、判斷L*CR是否小于和等于SN(502)，是則跳轉(zhuǎn)到步驟k (511)，否則進(jìn)入步驟c(503)，其中CR為常量，表示期望的壓縮比； 壓縮比=SN/L0，SN為原始視頻長(zhǎng)度，LO為期望摘要視頻長(zhǎng)度； C、計(jì)算當(dāng)前每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的平均面積avgS (503), avgS=S*CR/SN ； d、令標(biāo)識(shí)j=0,j為整數(shù)(504)； e、統(tǒng)計(jì)時(shí)間點(diǎn)j處目標(biāo)的面積之和(505),記為areaCur； f、判斷areaCur是否小于avgS(506)，是則進(jìn)入步驟g(507)，否則跳轉(zhuǎn)到步驟h(508); g、移動(dòng)(507)，即將時(shí)間點(diǎn)j后面的目標(biāo)統(tǒng)一向前移動(dòng)，移動(dòng)距離記為M2，M2為時(shí)間j與后面最近目標(biāo)的起始時(shí)間之間的長(zhǎng)度，令L=L-M2 ； h、令j=j+l (508)； 1、判斷j是否小于L(509)，是則跳轉(zhuǎn)到步驟e (505)，否則進(jìn)入步驟j (510)； j、判斷L值是否減少(510)，是則跳轉(zhuǎn)到步驟b (502)，否則進(jìn)入步驟k (511)； k、輸出當(dāng)前的目標(biāo)排列(511)，流程結(jié)束； ⑤輸出目標(biāo)排列方式(205) 將步驟④獲得的目標(biāo)排列方式作為最終結(jié)果輸出。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK103455625SQ201310426210
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】仇開金, 楊波 申請(qǐng)人:武漢烽火眾智數(shù)字技術(shù)有限責(zé)任公司