本發(fā)明涉及監(jiān)控視頻壓縮，具體涉及一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法。

背景技術(shù)：

1、監(jiān)控設(shè)備通常是全天候錄制視頻，并且在錄制過程中的視頻幀率以及分辨率是固定的，導(dǎo)致在對監(jiān)控視頻進(jìn)行存儲時需要大量的存儲空間，使得監(jiān)控視頻的存儲成本較高。同時在監(jiān)控錄制過程中大量時間段的畫面沒有發(fā)生變化或者沒有事件發(fā)生，導(dǎo)致錄制過程中會存在大量的無效、重復(fù)視頻，進(jìn)一步增加了監(jiān)控視頻的存儲成本，不利于監(jiān)控視頻的高效存儲。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述監(jiān)控視頻中無效、重復(fù)視頻占用大量的存儲空間，不利于監(jiān)控視頻的高效存儲的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、獲取預(yù)設(shè)時段的監(jiān)控視頻；

3、根據(jù)所述監(jiān)控視頻中目標(biāo)幀圖像與前一幀圖像在相同位置處的像素點的灰度差異特征、紋理差異特征獲得所述像素點的運動變化度；根據(jù)所述運動變化度對目標(biāo)幀圖像進(jìn)行刪減，獲得保留幀圖像；

4、根據(jù)所述保留幀圖像中像素點的運動變化度的分布特征獲得所述保留幀圖像的整體運動幅度；根據(jù)預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)保留幀圖像的整體運動幅度的差異特征和分布特征獲得畫面穩(wěn)定度；根據(jù)所述畫面穩(wěn)定度和預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的保留幀圖像數(shù)量獲得幀圖像刪除數(shù)量；根據(jù)所述保留幀圖像的整體運動幅度的占比特征獲得所述保留幀圖像的刪除權(quán)重；

5、根據(jù)所述幀圖像刪除數(shù)量和所述刪除權(quán)重對預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的保留幀圖像進(jìn)行自適應(yīng)刪減，獲得預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的刪幀視頻；根據(jù)所述畫面穩(wěn)定度對所述刪幀視頻進(jìn)行壓縮，獲得優(yōu)化視頻；將所有預(yù)設(shè)單位時間的優(yōu)化視頻進(jìn)行拼接，獲得優(yōu)化監(jiān)控視頻。

6、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述監(jiān)控視頻中目標(biāo)幀圖像與前一幀圖像在相同位置處的像素點的灰度差異特征、紋理差異特征獲得所述像素點的運動變化度的步驟包括：

7、計算所述目標(biāo)幀圖像與前一幀圖像在相同位置處的像素點的灰度值的差值絕對值并歸一化，獲得所述像素點的灰度差異表征值；計算所述目標(biāo)幀圖像與前一幀圖像在相同位置處的像素點的lbp值的差值絕對值并歸一化，獲得所述像素點的紋理差異表征值；計算所述像素點的灰度差異表征值與所述紋理差異表征值的和值，獲得所述像素點的運動變化度。

8、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述運動變化度對目標(biāo)幀圖像進(jìn)行刪減，獲得保留幀圖像的步驟包括：

9、若任意目標(biāo)幀圖像中所有像素點的運動變化度都為常數(shù)0時，將所述任意目標(biāo)幀圖像在監(jiān)控視頻中進(jìn)行刪除，遍歷完成后將監(jiān)控視頻中剩余的幀圖像作為所述保留幀圖像。

10、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述保留幀圖像中像素點的運動變化度的分布特征獲得所述保留幀圖像的整體運動幅度的步驟包括：

11、計算所述保留幀圖像中運動變化度不為常數(shù)0的運動變化度的標(biāo)準(zhǔn)差并正相關(guān)映射，獲得變化復(fù)雜度；計算所述保留幀圖像中所有像素點的運動變化度的和值，獲得綜合變化度；計算所述變化復(fù)雜度與所述綜合變化度的乘積，獲得所述保留幀圖像的整體運動幅度。

12、進(jìn)一步地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)保留幀圖像的整體運動幅度的差異特征和分布特征獲得畫面穩(wěn)定度的步驟包括：

13、計算所述預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)所有保留幀圖像的整體運動幅度的平均值，獲得綜合運動幅度；計算所述預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)所有相鄰保留幀圖像的整體運動幅度的差值絕對值的平均值，獲得運動幅度差異值；計算所述綜合運動幅度與所述運動幅度差異值的乘積并負(fù)相關(guān)映射，獲得預(yù)設(shè)范圍時間內(nèi)的畫面穩(wěn)定度。

14、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述畫面穩(wěn)定度和預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的保留幀圖像數(shù)量獲得幀圖像刪除數(shù)量的步驟包括：

15、計算所述預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的保留幀圖像數(shù)量與所述畫面穩(wěn)定度的乘積并向下取整，獲得所述幀圖像刪除數(shù)量。

16、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述保留幀圖像的整體運動幅度的占比特征獲得所述保留幀圖像的刪除權(quán)重的步驟包括：

17、計算所述保留幀圖像所在的預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)所有保留幀圖像的整體運動幅度的和值，獲得整體運動幅度累加值；計算所述保留幀圖像的整體運動幅度與所述整體運動幅度累加值的比值，獲得運動占比值；計算常數(shù)1與所述運動占比值的差值，獲得所述保留幀圖像的刪除權(quán)重。

18、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述幀圖像刪除數(shù)量和所述刪除權(quán)重對預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的保留幀圖像進(jìn)行自適應(yīng)刪減，獲得預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的刪幀視頻的步驟包括：

19、在預(yù)設(shè)單位內(nèi)按照所述刪除權(quán)重從大至小的順序?qū)瑘D像刪除數(shù)量個保留幀圖像進(jìn)行刪除，將預(yù)設(shè)單位內(nèi)剩余的保留幀圖像作為所述刪幀視頻。

20、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述畫面穩(wěn)定度對所述刪幀視頻進(jìn)行壓縮，獲得優(yōu)化視頻的步驟包括：

21、計算所述畫面穩(wěn)定度與預(yù)設(shè)最大有損系數(shù)的乘積，獲得自適應(yīng)有損系數(shù)；計算常數(shù)1與所述自適應(yīng)有損系數(shù)的差值，獲得自適應(yīng)比特率；根據(jù)所述自適應(yīng)比特率對所述刪幀視頻進(jìn)行壓縮，獲得所述優(yōu)化視頻。

22、本發(fā)明具有如下有益效果：

23、在本發(fā)明中，獲取像素點的運動變化度能夠表征同一位置的像素點在相鄰兩幀中的特征是否發(fā)生變化；進(jìn)而根據(jù)像素點的運動變化度將完全相同的畫面進(jìn)行刪減，獲得保留幀圖像，初步降低監(jiān)控視頻中無效、重復(fù)的幀圖像，提高存儲空間利用率。獲取保留幀的整體運動幅度能夠綜合判斷該保留幀圖像與前一幀圖像中物體運動程度的大小，根據(jù)整體運動幅度能夠判斷保留幀圖像中是否包含物體運動的有效重要信息與是否能夠刪減。獲得畫面穩(wěn)定度能夠分析預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)監(jiān)控視頻中的物體運動復(fù)雜程度和包含的有效信息量，從而根據(jù)畫面穩(wěn)定度確定預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)需要刪減的保留幀圖像的數(shù)量。獲取幀圖像刪除數(shù)量和刪除權(quán)重能夠根據(jù)預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)所有保留幀圖像表征的物體運動程度準(zhǔn)確地確定刪除的保留幀圖像，進(jìn)而獲得的刪幀視頻能夠在保留監(jiān)控視頻中物體有效運動信息的同時，降低存儲空間的占用率。獲得優(yōu)化視頻能夠進(jìn)一步對監(jiān)控視頻的大小進(jìn)行壓縮，提高存儲空間利用率；最終獲得優(yōu)化監(jiān)控視頻，能夠在不降低監(jiān)控視頻中有效運動信息的同時，提高監(jiān)控視頻的存儲空間利用率。

技術(shù)特征：

1.一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述監(jiān)控視頻中目標(biāo)幀圖像與前一幀圖像在相同位置處的像素點的灰度差異特征、紋理差異特征獲得所述像素點的運動變化度的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述運動變化度對目標(biāo)幀圖像進(jìn)行刪減，獲得保留幀圖像的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述保留幀圖像中像素點的運動變化度的分布特征獲得所述保留幀圖像的整體運動幅度的步驟包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)保留幀圖像的整體運動幅度的差異特征和分布特征獲得畫面穩(wěn)定度的步驟包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述畫面穩(wěn)定度和預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的保留幀圖像數(shù)量獲得幀圖像刪除數(shù)量的步驟包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述保留幀圖像的整體運動幅度的占比特征獲得所述保留幀圖像的刪除權(quán)重的步驟包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述幀圖像刪除數(shù)量和所述刪除權(quán)重對預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的保留幀圖像進(jìn)行自適應(yīng)刪減，獲得預(yù)設(shè)單位時間內(nèi)的刪幀視頻的步驟包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述畫面穩(wěn)定度對所述刪幀視頻進(jìn)行壓縮，獲得優(yōu)化視頻的步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及監(jiān)控視頻壓縮技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機器學(xué)習(xí)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高效采集分析方法；根據(jù)目標(biāo)幀圖像與前一幀圖像的像素點的灰度差異特征、紋理差異特征獲得運動變化度；根據(jù)運動變化度獲得保留幀圖像；根據(jù)保留幀圖像中像素點的運動變化度的分布特征獲得整體運動幅度；根據(jù)保留幀圖像的整體運動幅度獲得畫面穩(wěn)定度和刪除權(quán)重；根據(jù)畫面穩(wěn)定度和保留幀圖像數(shù)量獲得幀圖像刪除數(shù)量。本發(fā)明根據(jù)幀圖像刪除數(shù)量和刪除權(quán)重獲得刪幀視頻；根據(jù)畫面穩(wěn)定度對刪幀視頻進(jìn)行壓縮，獲得優(yōu)化視頻；將所有優(yōu)化視頻進(jìn)行拼接，獲得優(yōu)化監(jiān)控視頻；在不降低監(jiān)控視頻中有效運動信息的同時，提高監(jiān)控視頻的存儲空間利用率。

技術(shù)研發(fā)人員：賴冬寅,王旭東,劉霖
受保護的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8