一种视频处理方法及装置与流程

本发明涉及摄像机领域，尤其涉及一种视频处理方法及装置。

背景技术：

网络摄像机是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将视频画面通过网络传至客户端。网络摄像机将拍摄的视频画面通过网络传送到网络(Web)服务器。这样，用户可以通过客户端获取Web服务器中的视频画面并进行观看。另外，授权用户还可以控制摄像机的拍摄参数等。

目前，用户可以在视频画面中观看到拍摄现场的影像，但是由于摄像机拍摄的视频画面具有局限性，用户在视频画面中观看到的实际只是现场的部分影像，而对这部分影像在现场具体所处的位置并不清楚，这就需要在视频画面中呈现摄像机的拍摄角度等拍摄参数信息。

目前，摄像机输出的视频画面中是没有呈现与摄像机的拍摄参数相关的信息的。

技术实现要素：

本发明涉及摄像机领域，尤其涉及一种视频处理方法及装置，用以实现在摄像机输出的视频画面中呈现与摄像机的拍摄参数相关的信息。

本发明实施例提供一种视频处理方法，包括：

获取拍摄时摄像机的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息；

基于拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成该摄像机的视角图；

所述摄像机将视角图与该摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；

所述摄像机输出合成后的视频画面。

本发明实施例提供一种视频处理装置，包括：

获取模块，用于获取拍摄时摄像机的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息；

第一生成模块，用于基于所述获取模块获取的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成该摄像机的视角图；

第一合成模块，用于基于所述第一生成模块生成的视角图与该摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；

输出模块，用于输出第一合成模块合成后的视频画面。

本发明实施例提供一种摄像机，包括：

方位感知单元，用于获取拍摄时摄像机的拍摄方位信息；

可视角度获取单元，用于获取拍摄时摄像机的拍摄可视角度信息；

视角图生成单元，用于基于所述拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成该摄像机的视角图；

摄像头，用于拍摄视频画面；

画面合成单元，用于将视角图与摄像头拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；

输出单元，用于输出合成后的视频画面。

本发明实施例中摄像机将拍摄方位信息和拍摄可视角度信息生成视角图，显示在视频画面中，从而弥补了现有技术在视频画面不能实时呈现摄像机拍摄参数的问题。本发明实施例可以实时获取摄像机拍摄时的相关参数，并且不需要特定的客户端，直接通过摄像机就可以将其展现在视频画面中，操作方便、可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的计算可视角的示意图；

图3为本发明实施例提供的生成视角图的示意图；

图4为本发明实施例提供的视频画面的示意图；

图5为本发明实施例提供的检测方位和/或可视角度变化的流程图；

图6为本发明实施例提供的判断拍摄方位信息发生变化的流程图；

图7为本发明实施例提供的拍摄方位方位变化异常视角图；

图8为本发明实施例提供的拍摄方位方位变化正常视角图；

图9为本发明实施例提供的判断拍摄可视角度发生变化的流程图；

图10为本发明实施例提供的拍摄可视角度变化异常视角图；

图11为本发明实施例提供的拍摄可视角度变化正常视角图；

图12为本发明实施例提供的判断拍摄方位和可视角度发生变化的流程图；

图13为本发明实施例提供的拍摄方位和可视角变化都异常的视角图；

图14为本发明实施例提供的拍摄方位和可视角变化都正常的视角图；

图15为本发明实施例提供的视频处理装置结构示意图；

图16为为本发明实施例提供的一种摄像机装置结构示意图；

具体实施方式

本发明实施例中摄像机将拍摄方位信息和拍摄可视角度信息生成视角图，显示在视频画面中，从而弥补了现有技术在视频画面不能实时呈现摄像机拍摄参数的问题。本发明实施例可以实时获取摄像机拍摄时的相关参数，并且不需要特定的客户端，直接通过摄像机就可以将其展现在视频画面中，操作方便、可靠性高。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的视频处理方法流程图，包括以下步骤：

S101：获取拍摄时摄像机的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息。

这里，摄像机的拍摄方位是指摄像机的监控方向，拍摄可视角度是指以拍摄方位为角平分线的可视角度。

在具体实施中，可以根据所述摄像机的镜头靶面的宽度和所述摄像机的镜头焦距，确定所述摄像机拍摄时的可视角度。

如图2所示，A点为摄像机的镜头焦点，D点为镜头中心，α为可视角度，f为镜头焦距，h为镜头靶面的宽度，在三角形ABD中，可以根据正切函数：

$tg\left(\frac{\mathrm{\α}}{2}\right)=\frac{\frac{h}{2}}{f}$

得到可视角度：

$\mathrm{\α}=2{\mathrm{tg}}^{-1}\left(\frac{h}{2f}\right);$

其中，α为可视角度，h为摄像机的镜头靶面的宽度，f为摄像机的镜头焦距。

S102：基于拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成摄像机的视角图。

如图3所示，N表示地理位置的正北方向，E表示地理位置的正东方向，虚线箭头表示拍摄方位，β为摄像机拍摄时的方位角，α为摄像机可视角度，摄像机拍摄方位在可视角度的角平分线上。随着摄像机拍摄方位发生变化，可视角度朝向改变，但大小不变；随着摄像机焦距发生变化，可视角度朝向不变，但大小变化；摄像机焦距越大，可视角度越小，摄像机焦距越小，可视角度越大。

S103：摄像机将生成的视角图与摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面。

在具体实施中，可以采用具有外部存储器或内部具有行缓存的视频处理器，应用视频字符叠加(On Screen Display，OSD)技术将生成的视角图与每一帧视频画面进行合成，可以将视角图置于每一帧视频画面的左上角位置，如图4所示。

S104：摄像机输出合成后的视频画面。

在具体实施中，可以将合成后的视频画面输出到视频服务器中进行存储，也可以直接输出到客户端进行显示。

采用本发明实施例一，将摄像机拍摄时的参数信息以视角图的方式嵌入到每一帧视频画面中，不需要借助特定的设备进行拍摄参数的获取及呈现，直接使用摄像机就可以合成带有视角图的视频画面，视频服务器或其它终端设备通过直接接收摄像机合成的视频画面就可以将视角图呈现出来。

实施例二

如图5所示，为本发明实施例提供的又一视频处理方法流程图，包括以下步骤：

S501：获取摄像机的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息。

S502：基于获取的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成摄像机的视角图。

S503：将生成的视角图与摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面，进入S507。

S504：当检测到摄像机的拍摄方位信息和/或拍摄可视角度信息发生变化时，判断所述变化是否正常。

S505：根据判断结果，生成变化后的视角图。

S506：将所述变化后的视角图与所述摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；

S507：输出合成后的视频画面。

这里，若检测到S505中的判断结果为变化不正常，可以在呈现变化前后的视角图的同时，采用警示装置发出报警信号来提醒用户。

在具体实施中，根据发生变化的拍摄参数不同，S504和S505的具体执行过程也可以不同，若所述拍摄方位信息发生了正常的变化，则根据正常变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；若所述拍摄方位信息发生了不正常的变化，则根据发生不正常变化前和不正常变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；若所述拍摄可视角度信息发生了正常的变化，则根据正常变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；若所述拍摄可视角度信息发生了不正常的变化，则根据发生不正常变化前和不正常变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图。

下面列举其中的几种情况：

情况一：拍摄方位信息发生变化。

具体地，当检测到摄像机的拍摄方位信息发生变化时，判断所述变化是否正常：若判断结果为正常，则基于拍摄可视角度信息和变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；若判断结果为不正常，则基于拍摄可视角度信息、变化前的拍摄方位信息、以及变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；将所述变化后的视角图与摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；输出合成后的视频画面。

如图6所示，在上述步骤中，判断变化是否正常，具体可以包括以下步骤：

S6a：检测到摄像机的拍摄方位发生变化。

S6b：判断是否接收到指示变更摄像机拍摄方位信息的用户指令，若没有接收到，则进入S6c；若接收到，则进入S6d。

S6c：确定所述变化不正常。

这里，在确定变化不正常后，基于拍摄可视角度信息、变化前的拍摄方位信息、以及变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图。

此时，所述变化后的视角图为异常视角图，异常视角图包含以下部分：

1)、变化前的方位和可视角度。程序记录最后一次正常操作后的拍摄方位和可视角度信息，作为异常视角图的变化前的拍摄方位和可视角度。

2)、变化后的方位和可视角度。

上述异常视角图类型为拍摄方位角异常视角图，如图7所示：虚线1为变化前的拍摄方位，β为变化前的方位角，虚线2为变化后的拍摄方位，β'为变化后的方位角，α为可视角度。

S6d：判断摄像机的转速是否在预设范围内，若是，则进入S6e，若否，则进入S6c。

S6e：确定所述变化正常。

这里，在确定所述变化正常后，基于拍摄可视角度信息和变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图。

此时，所述变化后的视角图为正常视角图，如图8所示，正常视角图中只包含变化后的视角图。

在具体实施中，除采用S6d来判断在接收到用户指令的情况下，所述变化是否正常外，还可以判断摄像机的最终方位角是否达到用户指令所指示的拍摄方位，若达到，则认为变化正常，否则，认为变化不正常。

情况二：拍摄可视角度信息发生变化。

具体地，当检测到摄像机的拍摄可视角度信息发生变化时，判断所述变化是否正常：若判断结果为正常，则基于拍摄方位信息和变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；若判断结果为不正常，则基于拍摄方位信息、变化前的拍摄可视角度信息、以及变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；将所述变化后的视角图与摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；输出合成后的视频画面。

如图9所示，在上述步骤中，判断所述变化是否正常，具体可以包括以下步骤：

S9a：检测到摄像机的拍摄可视角度发生变化。

S9b：判断是否接收到指示变更拍摄可视角度的用户指令，若否，则进入S9c，若是，则进入S9d。

S9c：确定所述变化不正常。

这里，在确定变化不正常后，基于拍摄方位信息、变化前的拍摄可视角度信息、以及变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图。

此时，变化后的视角图为异常视角图，异常视角图中呈现出了变化前的方位和可视角度以及变化后的方位和可视角度。

上述异常视角图实际为拍摄可视角度发生异常的视角图，如图10所示，虚线为拍摄方位，β为方位角，α为变化前的拍摄可视角度，α'为变化后的拍摄可视角度。

S9d：确定所述变化正常。

这里，在确定所述变化正常后，基于拍摄方位信息和变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图。

此时，所述变化后的视角图为正常视角图，如图11所示，正常视角图中只包含变化后的视角图。

具体实施中，除直接根据是否接收到用户指令来判断所述变化是否正常外，还可以检测摄像机最终的可视角度是否达到用户指令中所指示的可视角度，若达到，则认为变化正常，否则，认为变化不正常。

情况三：拍摄方位信息和可视角度信息发生变化。

具体地，当检测到摄像机的拍摄方位信息和可视角度信息发生变化时，判断所述变化是否正常：若判断结果为正常，则基于变化后的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；若判断结果为不正常，则基于所述变化前的拍摄方位信息、变化前的拍摄可视角度信息、以及变化后的拍摄方位信息和变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；将变化后的视角图与摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；输出合成后的视频画面。

如图12所示，在上述步骤中，判断所述变化是否正常，具体可以包括以下步骤：

S12a：检测到摄像机的拍摄方位信息和可视角度信息发生变化。

S12b：判断是否接收到指示变更摄像机拍摄方位信息和可视角度信息的用户指令，若没有接收到，则进入S12c；若接收到，则进入S12d。

S12c：确定所述变化不正常。

这里，在确定变化不正常后，基于变化前的拍摄可视角度信息和拍摄方位信息、以及变化后的拍摄可视角度信息和拍摄方位信息，生成变化后的视角图。

此时，所述变化后的视角图为异常视角图，包含变化前的方位和可视角度，以及变化后的方位和可视角度。

上述异常视角图类型为拍摄方位角和可视角度都异常的视角图，如图13所示：虚线1为变化前的拍摄方位，α为变化前的可视角度，β为变化前的方位角，虚线2为变化后的拍摄方位，α'为变化后的可视角度，β'为变化后的方位角。

S12d：判断摄像机的转速是否在预设范围内，若是，则进入S12e，若否，则进入S12c。

S12e：确定所述变化正常。

这里，在确定所述变化正常后，基于变化前的拍摄可视角度信息和拍摄方位信息、以及变化后的拍摄可视角度信息和拍摄方位信息，生成变化后的视角图。

此时，所述变化后的视角图为正常视角图，如图14所示，正常视角图中只包含变化后的视角图。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种与视频处理方法对应的视频处理装置，由于该装置解决问题的原理与本发明实施例的视频处理方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图15所示，为本发明实施例提供的视频处理装置结构示意图，包括：

获取模块151，用于获取拍摄时摄像机的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息；

第一生成模块152，用于基于获取模块获取的拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成该摄像机的视角图；

第一合成模块153，用于基于第一生成模块生成的视角图与该摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；

输出模块154，用于输出第一合成模块合成后的视频画面；

可选地，获取模块151具体用于：

根据所述摄像机的镜头靶面的宽度和所述摄像机的镜头焦距，确定所述摄像机拍摄时的可视角度。

可选地，获取模块151具体用于根据下述公式确定所述可视角度：

$\mathrm{\α}=2{\mathrm{tg}}^{-1}\left(\frac{h}{2f}\right);$

其中，α为所述可视角度，h为所述摄像机的镜头靶面的宽度，f为所述摄像机的镜头焦距；

可选地，所述装置还包括：

检测模块155，用于检测到所述摄像机的拍摄方位信息和/或拍摄可视角度信息发生变化；

判断模块156，用于判断所述变化是否正常；

第二生成模块157，用于根据判断结果，生成变化后的视角图；

第二合成模块158，用于将所述变化后的视角图与所述摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面，并通过所述输出模块输出；

可选地，第二生成模块157具体用于：

若所述拍摄方位信息发生了正常的变化，则根据正常变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；

若所述拍摄方位信息发生了不正常的变化，则根据发生不正常变化前和不正常变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；

若所述拍摄可视角度信息发生了正常的变化，则根据正常变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；

若所述拍摄可视角度信息发生了不正常的变化，则根据发生不正常变化前和不正常变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；

可选地，所述判断模块156具体用于：

若所述摄像机没有接收到指示变更所述拍摄方位信息和/或拍摄可视角度信息的用户指令，则确定判断结果为不正常；

若所述摄像机接收到所述用户指令，则判断所述摄像机的转动速度是否在预设范围内，若是，则确定所述判断结果为正常，否则，确定所述判断结果为不正常。

如图16所示，为本发明实施例提供的一种摄像机，包括：

方位感知单元161，用于获取拍摄时摄像机的拍摄方位信息；

可视角度获取单元162，用于获取拍摄时摄像机的拍摄可视角度信息；

视角图生成单元163，用于基于所述拍摄方位信息和拍摄可视角度信息，生成所述摄像机的视角图；

摄像头164，用于拍摄视频画面；

画面合成单元165，用于将所述视角图与所述摄像头拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面；

输出单元166，用于输出所述合成后的视频画面；

可选地，可视角度获取单元162具体用于：

根据所述摄像机的镜头靶面的宽度和所述摄像机的镜头焦距，确定所述摄像机拍摄时的可视角度；

可选地，可视角度获取单元162具体用于根据下述公式确定所述可视角度：

$\mathrm{\α}=2{\mathrm{tg}}^{-1}\left(\frac{h}{2f}\right);$

其中，α为所述可视角度，h为所述摄像机的镜头靶面的宽度，f为所述摄像机的镜头焦距；

可选地，所述视角图生成单元163还用于：

当检测到所述摄像机的拍摄方位信息和/或拍摄可视角度信息发生变化时，判断所述变化是否正常；根据判断结果，生成变化后的视角图；

相应地，画面合成单元165还用于：

将所述变化后的视角图与所述摄像机拍摄的视频画面进行合成，得到合成后的视频画面，并通过所述输出模块输出；

可选地，画面合成单元165具体用于：

若所述拍摄方位信息发生了正常的变化，则根据正常变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；

若所述拍摄方位信息发生了不正常的变化，则根据发生不正常变化前和不正常变化后的拍摄方位信息，生成变化后的视角图；

若所述拍摄可视角度信息发生了正常的变化，则根据正常变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；

若所述拍摄可视角度信息发生了不正常的变化，则根据发生不正常变化前和不正常变化后的拍摄可视角度信息，生成变化后的视角图；

可选地，所述视角图生成单元163具体用于：

若所述摄像机没有接收到指示变更所述拍摄方位信息和/或拍摄可视角度信息的用户指令，则确定判断结果为不正常；

若所述摄像机接收到所述用户指令，则判断所述摄像机的转动速度是否在预设范围内，若是，则确定所述判断结果为正常，否则，确定所述判断结果为不正常。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。