一种构建结构化视频图像信息的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频图像信息处理技术领域，尤其涉及一种构建结构化视频图像信息 的设备和方法。
【背景技术】
[0002] 物联网技术给当前社会的工作和生活方式带来了根本性的改变，它也因此被视为 科技界的一次革命。安防技术与物联网技术的融合也是发展的趋势，两者结合后发挥的重 大作用也在日益凸显。
[0003] 随着视频监控数据量越来越大，数据重要性越来越突出，视频信息智能分析技术 成为当前研宄的主流。视频信息智能分析技术源自计算机视觉技术和模式识别技术，它能 够在图像及图像内容的描述之间建立一对一的映射关系，从而使计算机能够通过数字图像 解析来理解视频画面中的具体内容。它是实现从海量视频和图像资源中挖掘有价值东西的 重要手段。目前，智能视频分析技术实现对移动目标的实时检测、识别以及多目标跟踪等功 能的主要算法分为以下五类：目标检测、目标跟踪、目标识别、行为分析、基于内容的视频检 索和数据融合等。
[0004] 然而当前的视频分析技术的分析重点仍旧停留在视频图像本身，并没有将视频图 像与其他信息进行关联。这些视频图像所蕴含的信息尽管丰富，但很难进行量化，对其内容 只能进行抽象的分析，无法有效完成文本语言的描述。这些抽象的内容和视频图像信息一 样都属于非结构化信息的范畴，无法通过细化分解的方法进行解析。当信息量极大时，其存 储和检索都将耗费大量的系统资源和时间。同时由于智能视频分析技术依赖于模式识别技 术，因此，其分析结果的准确性和消耗的时间，将会随识别算法的优劣而变化。目前，识别算 法的基础还是基于几十年前的理论，由于理论上没有实现大的突破，致使基于内容的视频 图像检索技术始终没有质的变化，这就造成了在视频监控领域没有真正的解决海量视频图 像数据的快速定位和准确检索问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种构建结构化视频图像信息的设 备和方法，通过将物联网技术与安防监控技术的密切配合，将多种不同传感器采集到的信 息进行融合，利用不同传感器信息和其采集方式的优点，为视频图像建立文本描述信息，提 高视频图像的检索速度和其利用效率。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种构建结构化视频图像信息的设备，包括：(XD/CM0S图像传感器模块、无线传 感器网络接收模块、视频处理器、CPU处理器、信息融合模块和以太网/WiFi接口；
[0008] 所述(XD/CM0S图像传感器模块与视频处理器连接，无线传感器网络接收模块与 CPU处理器连接，所述视频处理器与CPU处理器的输出分别连接至信息融合模块，所述信息 融合模块与以太网/WiFi接口连接；
[0009] 利用视频处理器完成视频图像的编码功能，利用无线传感器网络接收模块完成文 本描述信息或2进制数据的接收或者直接连接温度、湿度、照度、压力标准传感器，将模拟 信息数字化；将视频图像信息与其他数据融合在一起，形成结构化视频图像信息。
[0010] 所述无线传感器网络模块采用ISM频段进行数据传输，同时具有标准传感器输入 接口，支持〇_5v，0-10v标准传感器信号的接入。
[0011] 本发明设备为完成视频图像信息结构化提供支撑，其中构建结构化视频图像信息 的方法包括构建结构化的JPEG图像文件的方法和通过描述文件构建结构化视频信息的方 法。并且基于结构化后的视频图像信息，优化了其存储及检索方法。
[0012] 一种构建结构化视频图像信息设备的方法，包括：
[0013] (1)构建结构化的JPEG图像文件；
[0014] (2)构建结构化的视频图像信息；
[0015] (3)分别对结构化的JPEG图像文件和视频图像信息进行存储；
[0016] (4)分别对结构化的JPEG图像文件和视频图像信息进行检索。
[0017] 所述步骤（1)的具体方法为：
[0018] 将文本信息、标准传感器数据、语音识别后的数据等信息加密后附着在原有的 JPEG文件上，通过在JPEG文件标记码后面添加信息，将原有的非结构化JPEG图像文件构建 成结构化JPEG文件（图像信息+文本信息）。在解析时需要将文本信息部分进行解密显 示，图像则不受任何影响。
[0019] 标记码由两字节构成，前一个字节固定为OxFF代表标记码开始，后一个字节不同 值代表不同含义；在图像解析过程中，从OxFFDS开始对文件进行解析，到0xFFD9解析结束。
[0020] 所述步骤（2)的具体方法为：
[0021] 将描述文件和视频文件作为结构化信息的两部分进行关联，为每个时间段的视频 文件创建其对应的描述文件来对单一的视频图像进行文本化的补充；
[0022] 对原有的视频流数据包进行封装，将原有视频流数据包和物联网传感器接收到的 标准传感器数据或手动输入的文本信息进行融合，将数据包长度、视频流数据包、其他信息 长度及其他信息合并成新的数据包进行传输。
[0023] 所述步骤（3)中，对结构化的JPEG图像文件进行存储的方法为：
[0024] 在存储的过程中按照文本信息内容进行分段或者分文件夹存储。
[0025] 所述步骤⑶中，对结构化的视频图像信息进行存储的方法为：
[0026] 为结构化的视频图像信息中描述文件的各字段构建索引文件，将索引文件分为若 干级，将接收到的文本信息按照相应级的内容进行存储。
[0027] 所述步骤⑷中，对结构化的JPEG图像文件进行检索的方法为：
[0028] 在检索时首先定位条件所在的文件夹，然后在子文件夹中进行检索；
[0029] 通过解析JPEG文件数据获得文本信息长度，然后根据该长度将全部的文本信息 提取出来，通过与检索条件进行匹配对比，如果检索条件符合则说明这个JPEG文件就是我 们所要找的图片文件，否则就进行下一文件的对比。
[0030] 所述步骤⑷中，对结构化的视频图像信息进行检索的方法为：
[0031 ] 从存储目录开始查找，进入对应第一级检索目录，查看各级索引文件选择符合条 件的目录，放入检索队列，在本级检索目录查询完毕后，从检索队列中获取下一级检索文件 的路径进行检索直到检索到对应的描述文件位置为止；检索到描述文件后，得到其对应的 视频文件。
[0032] 本发明的有益效果是：
[0033] 本发明中构建结构化视频图像信息的设备首先能够实现传统摄像机的视频、图像 的采集、编码、传输功能，与现有的符合国际标准的摄像机完全兼容。在此基础上，通过增 加新的设备模块和结构化信息的处理算法，能够在视频、图像信息采集端就利用其他信息 (文本描述、标准传感器数据）为视频、图像建立起属性明确的描述信息。
[0034] 本发明通过将文本信息（一般为传感器信息）附着在JPEG文件后面使其成为一 个带有传感器信息标签的新文件，传感器信息可以描述JPEG图像文件拍摄时的具体环境 信息，能够使JPEG文件更好的再现拍摄时的场景。由于本发明没有破坏原有的JPEG文件 的结构和内容，因此不妨碍现有的软件对JPEG文件进行读取显示，同时也保护了传感器信 息的安全性，防止被现有软件篡改。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明构建结构化视频图像信息的设备结构图；
[0036] 图2为本发明结构化JPEG图像信息示意图；
[0037] 图3为本发明结构化视频信息宏观角度示意图；
[0038] 图4为本发明结构化视频信息微观角度示意图；
[0039] 图5为本发明图片文件存储示意图；
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