专利名称：视频压缩方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频压缩技术领域，特别是涉及一种视频压缩方法和系统。
背景技术：
目前，高清视频已经进入千家万户，其高画质的显示给观看者带来了真正的家庭影院的视听享受，所以很多视频文件都是采用高清视频格式进行制作，例如，1080P30高清视频，其中1080P30是一种视频显示格式，字母P意为逐行扫描，数字1080表示垂直方向有 1080条水平扫描线，数字30则表示帧速率为30帧/秒(FPS)，画面分辨率达到1920*1080。从上述描述可以看出，对于采用现有技术对拍摄的高清图像所制作出来的视频文件，要播放这些视频文件，需要对大量数据进行实时处理，而对于硬件配置达不到要求计算机来说，是不能流畅播放甚至完全无法播放这些视频文件，这就限制了视频的广泛应用。
发明内容
基于此，有必要针对硬件配置较低的计算机不能流畅播放甚至完全无法播放视频文件的问题，提供一种视频压缩方法和系统。一种视频压缩方法，包括如下步骤从拍摄的连续图片中获取背景图像；将所述背景图像和所述连续图片分别转换成灰度图；将转换成灰度图的所述背景图像分别与转换成灰度图的所述连续图片执行差分运算获得差分图像；根据设定的灰度阈值分别将所述差分图像转换成二值图像；根据所述二值图像分别获取所述连续图片中的运动物体区域；分别计算所述运动物体区域在所述背景图像中的坐标参数；将所述背景图像、运动物体区域中的图像及其对应的坐标参数压缩成视频文件。一种视频压缩系统，包括背景提取模块，用于从拍摄的连续图片中获取背景图像；灰度转换模块，用于将所述背景图像和所述连续图片分别转换成灰度图；图像差分模块，用于将转换成灰度图的所述背景图像分别与转换成灰度图的所述连续图片执行差分运算获得差分图像；二值转换模块，用于根据设定的灰度阈值分别将所述差分图像转换成二值图像；运动区域获取模块，用于根据所述二值图像分别获取所述连续图片中的运动物体区域；坐标计算模块，用于分别计算所述运动物体区域在所述背景图像中的坐标参数；压缩模块，用于将所述背景图像、运动物体区域中的图像及其对应的坐标参数压缩成视频文件。上述视频压缩方法和系统，通过从拍摄的包含运动物体的连续图片中提取背景图像，降低背景图像的帧率，分别提取各个连续图片中的运动区域的图像及其对应在背景图像中的坐标参数，采用图像视频融合的视频处理技术，将背景图像、变化的运动区域的图像及其对应在背景图像的坐标参数压缩成视频文件，该视频文件极大地减少了视频数据量，使得硬件配置较低的计算机也可以流畅地播放。
图I为一个实施例的视频压缩方法流程图；图2为连续图片P1、P2、P3的示意图；图3为连续图片P1、P2、P3中相同的背景图像B ;图4为从连续图片的背景图像中获取一个背景区域的示意图；图5为根据旋转角度α进行小角度旋转配准的示意图；·图6为连续图片Ρ1、Ρ2、Ρ3经过差分处理后得到的差分图像；图7为连续图片Ρ1、Ρ2、Ρ3的差分图像的二值图像；图8为经过腐蚀处理后的连续图片Ρ1、Ρ2、Ρ3的二值图像；图9为经过膨胀处理后的连续图片Ρ1、Ρ2、Ρ3的二值图像；图10为连续图片Ρ1、Ρ2、Ρ3中的运动物体区域的示意图；图11为图片Χ1、Χ2、Χ3的示意图；图12示出了一个实施例的视频压缩系统的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的视频压缩方法的具体实施方式
作详细描述。图I示出了一个实施例的视频压缩方法流程图，主要包括以下步骤步骤S101，从拍摄的连续图片中获取背景图像。具体地，通过对连续图片中的相同或相近的背景图像部分进行提取，如2所示，为了便于理解本发明的技术方案，下面选取在一场景中拍摄的三张连续包含运动物体的连续图片Ρ1、Ρ2、Ρ3来进行说明，通常情况下，按现有的方法进行压缩成高清视频时，在播过程中是将这三张图片逐个播放，而实际上其背景图像B，如图3所示，在播放上述Ρ1、Ρ2、Ρ3过程中都是重复播放的。对于所拍摄的视频图像来说，如果其分辨率、画质较高时，采用一般的压缩方法进行压缩，数据量极大，同时，如果是高清视频，则播放时需要达到一定的硬件要求，对于低配置的计算机，这是无法流畅播放的，所以必须减少视频文件中的数据量，而通过对背景的提取，可以将背景图像与运动物体图像分开进行压缩。步骤S102，将所述背景图像和所述连续图片分别转换成灰度图；如将上述背景图像B和连续图片Ρ1、Ρ2、Ρ3转换成灰度图，在灰度图的状态下，比彩色图更有利于进行算法处理。步骤S103，对转换成灰度图的所述连续图片进行图像配准。由于拍摄图像时，外界的干扰(如风动、抖动等)使得Ρ1、Ρ2、Ρ3相对于背景图像会产生轻微位移，这些位移对于运动物体区域的提取会带来影响，所以，在此可以通过图像配准来消除上述干扰。
灰度投影法是图像间匹配的一个简便方法，它具有简单，准确，高效的特点。在一个实施例中，图像配准的过程具体包括以下步骤a、对所述连续图片中背景区域进行分块；具体地，如图4所示，可以从连续图片的背景图像中获取一个背景区域，将该区域平均分成4份(可以分成多份)，则可以得到每一块高h，宽W。b、分别采用投影法对背景区域的每一块进行配准获得对应的水平位移、竖直位移。具体地，背景区域的位移参数包括水平位移X，竖直位移y，旋转角度α，通过对每一块分别用投影法进行图像配准，分别得到X和y分量的位移xll、yll、xl2、yl2、x21、y21、x22、y22。C、根据所述水平位移、竖直位移计算各个连续图片的平均水平位移、平均竖直位移以及旋转角度。具体地，可以首先验证xll、yll、xl2、yl2、x21、y21、x22、y22的正确性，如果某一
分量的值与其他分量值相差很大，则直接舍去，将其他分量的值取平均，这种情况下旋转角度 α = O。如果四个分量的值接近，计算计偏移量以及旋转角度α可以采用如下公式
权利要求
1.一种视频压缩方法，其特征在于，包括如下步骤 从拍摄的连续图片中获取背景图像； 将所述背景图像和所述连续图片分别转换成灰度图； 将转换成灰度图的所述背景图像分别与转换成灰度图的所述连续图片执行差分运算获得差分图像； 根据设定的灰度阈值分别将所述差分图像转换成二值图像； 根据所述二值图像分别获取所述连续图片中的运动物体区域； 分别计算所述运动物体区域在所述背景图像中的坐标参数； 将所述背景图像、运动物体区域中的图像及其对应的坐标参数压缩成视频文件。
2.根据权利要求I所述的视频压缩方法，其特征在于，在所述将转换成灰度图的所述背景图像分别与转换成灰度图的所述连续图片执行差分运算获得差分图像步骤前还包括 对转换成灰度图的所述连续图片进行图像配准。
3.根据权利要求2所述的视频压缩方法，其特征在于，所述采用灰度投影法对转换成灰度图的所述连续图片进行图像配准的步骤具体包括 对所述连续图片中背景区域进行分块； 分别采用投影法对背景区域的每一块进行配准获得对应的水平位移、竖直位移； 根据所述水平位移、竖直位移计算各个连续图片的平均水平位移、平均竖直位移以及旋转角度； 根据所述平均水平位移、平均竖直位移和旋转角度分别对对应的连续图片进行仿射变换。
4.根据权利要求I所述的视频压缩方法，其特征在于，在所述根据所述二值图像分别获取所述连续图片中的运动物体区域步骤前还包括 采用形态学图像处理方法对所述二值图像中的噪声干扰进行消除。
5.根据权利要求4所述的视频压缩方法，其特征在于，所述采用形态学图像处理方法对所述二值图像中的噪声干扰进行消除步骤具体包括 对所述二值图像执行腐蚀运算； 对经过所述腐蚀运算后的二值图像执行膨胀运算。
6.一种视频压缩系统，其特征在于，包括 背景提取模块，用于从拍摄的连续图片中获取背景图像； 灰度转换模块，用于将所述背景图像和所述连续图片分别转换成灰度图； 图像差分模块，用于将转换成灰度图的所述背景图像分别与转换成灰度图的所述连续图片执行差分运算获得差分图像； 二值转换模块，用于根据设定的灰度阈值分别将所述差分图像转换成二值图像； 运动区域获取模块，用于根据所述二值图像分别获取所述连续图片中的运动物体区域； 坐标计算模块，用于分别计算所述运动物体区域在所述背景图像中的坐标参数； 压缩模块，用于将所述背景图像、运动物体区域中的图像及其对应的坐标参数压缩成视频文件。
7.根据权利要求6所述的视频压缩系统，其特征在于，还包括设置在所述灰度转换模块与图像差分模块之间的图像配准模块，用于对转换成灰度图的所述连续图片进行图像配准。
8.根据权利要求7所述的视频压缩系统，其特征在于，所述图像配准模块包括 区域划分模块，用于对所述连续图片中背景区域进行分块； 位移计算模块，分别采用投影法对背景区域的每一块进行配准获得对应的水平位移、竖直位移； 平均位移计算模块，用于根据所述水平位移、竖直位移计算各个连续图片的平均水平位移和平均竖直位移； 旋转角度计算模块，用于分别根据各个连续图片对应的所述平均水平位移和平均竖直位移计算旋转角度； 仿射变换模块，用于根据所述平均水平位移、平均竖直位移和旋转角度分别对对应的连续图片进行仿射变换。
9.根据权利要求6所述的视频压缩系统，其特征在于，还包括设置在所述二值转换模块和运动区域获取模块之间的噪声消除模块，用于采用形态学图像处理方法对所述二值图像中的噪声干扰进行消除。
10.根据权利要求9所述的视频压缩系统，其特征在于，所述噪声消除模块包括 腐蚀模块，用于对所述二值图像执行腐蚀运算； 膨胀模块，用于对经过所述腐蚀运算后的二值图像执行膨胀运算。
全文摘要
本发明提供一种视频压缩方法，包括步骤从拍摄的连续图片中获取背景图像；将背景图像和连续图片分别转换成灰度图；将转换成灰度图的背景图像分别与连续图片执行差分运算获得差分图像；根据设定的灰度阈值分别将差分图像转换成二值图像；根据二值图像分别获取连续图片中的运动物体区域；分别计算运动物体区域在背景图像中的坐标参数；将背景图像、运动物体区域中的图像及其对应的坐标参数压缩成视频文件。本发明还提供一种视频压缩系统，本发明通过采用图像视频融合的视频处理技术，将背景图像、变化的运动区域的图像及其对应在背景图像的坐标参数压缩成视频文件，该视频文件极大地减少了视频数据量，使得硬件配置较低的计算机也可以流畅地播放。
文档编号H04N7/26GK102724503SQ20121019444
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者卢如西, 杨宇博, 王晶 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司