运动信息捕捉方法及其装置、编码器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于图像处理技术领域，具体而言，涉及一种运动信息捕捉方法及其装置、 编码器。
【背景技术】
[0002] 当前随着视频监控技术的不断发展进步，用户对视频传感芯片揃取视频的要求也 随之越来越高，例如既要求更高的视频压缩能力又要降低视频的带宽占用率，或要求在有 限的带宽中传输更好图像质量的视频，或要求提升高清视频序列的存储效率，等等。除此之 夕F，用户对于视频的采集往往还提出了智能化的需求，例如，用户希望视频监控设备能够自 动有效地捕捉运动区域的运动信息，从而视频监控设备能够自主调整云台的监控区域W实 现聚焦，进而更好地获取有价值信息，为用户所用。
[0003] 但在实际的应用当中，随着视频压缩能力的不断提高，视频编解码算法的复杂度 也在不断提升，与此同时，为了满足高复杂度智能算法的需求，尤其在当前高清1080P的视 频监控较为普及的情况下，视频监控设备的运算单元的运算资源更是难W承受。具体地，现 有技术中为了获取更高的压缩率，视频编码算法需要对图像进行各种分析与处理，如图像 的纹理复杂分析与运动复杂分析、视频编码单元的分层分析W及图像的频率变换分析等， 从送些分析算法中W获取更有效的编码方式，从而得到更高的视频压缩率或在同等带宽下 得到更好的图像质量。另一方面，由于摄像机的视角有限，当在监控区域具有一个或多个物 体运动时，视频监控设备能够自主地调整拍摄角度W实现聚焦、从而W更好的获得视频信 息显得极为重要，特别是在无人值守的监控区域则更加突出，但本发明的发明人发现，要么 该算法由于运算量过大导致其往往难W实施，要么需要运算能力非常强的数字信号处理器 来运行相对应的复杂算法，而由此带来了视频监控设备制造成本W及功耗大幅度攀升的问 题，并且随着功耗的提升，设计人员还需要对该硬件设计进行特殊的散热设计，另一程度上 更加推高了视频监控设备的制造成本。
【发明内容】
[0004] 本发明的发明人想到，在运动信息的捕捉过程中间，如果能有效地利用编码器 (例如支持H. 265视频编码压缩标准的编码器）中编码算法所产生的信息，作为视频监控设 备进行角度调整计算的依据，必将降低整体视频监控设备的设计成本。因此如何能有效地 利用编码器算法产生的视频分析信息，从而最大限度地发挥运算单元的性能是本发明要解 决的技术问题。
[0005] 鉴于此，本发明实施例提供了一种运动信息捕捉方法及其装置、编码器。
[0006] 本发明实施例采用W下技术方案实现：
[0007] -种运动信息捕捉方法，包括：
[0008] 配置感兴趣运动区域的大小；
[0009] 获取当前视频顿每个子块的运动矢量与差值绝对值和，并据此获得每个子块的运 动复杂度值；
[0010] 依据每个子块的运动复杂度值构建子块的运动复杂度分布积分图；
[0011] 在运动复杂度分布积分图中搜索感兴趣运动区域中子块的运动复杂度值之和的 最大值W及最大值所对应的位置；
[0012] 依据所述位置与运动复杂度分布积分图中必点的所产生的运动矢量计算视频监 控设备所需要转动的角度，并据此调整视频监控设备。
[0013] 优选地，依据nXn个子块的运动矢量MV与差值绝对值和SAD采用如下数学式计 算获得每个子块的运动复杂度值Cost:
[0014] Cost=SAD+目XMV;
[001引其中目为MV与SAD的归一化因子；
[0016]
[0017]MVxW及MVy分别为运动矢量MV在水平与垂直方向的分量；
[001 引 当SAD不等于 0 时，目=(nXnX255)/SAD;
[0019]当SAD等于 0 时，目=(nXnX255)。
[0020] 优选地，依据每个子块的运动复杂度值Cost构建子块的运动复杂度分布积分图 的策略为：
[0021] 依据每个子块的运动复杂度值Cost构成一个化XW)/nXn的运动复杂度分布图 f(X，y)，其中，当前视频顿图像的高度及宽度分别为H及W，X及y分别为运动复杂度分布图 的坐标，其中，0《x<W/n;0《;y<H/n;
[0022] 采用如下数学式对所述运动复杂度分布图f(x，y)进行计算，构建子块的运动复 杂度分布积分图F(x，y):
[0023]
[0024] 优选地，在运动复杂度分布积分图中搜索感兴趣运动区域中子块的运动复杂度值 之和的最大值的策略为：
[0025] 搜索运动复杂度分布积分图F(x，y)，采用如下数学式计算感兴趣运动区域中子块 每个点的运动复杂度积分I(X，y);
[0026] I(x,y)=F(x+w,y+h)-F(x+w,y)-F(x,y+h)+F(x,y)；
[0027] 其中，感兴趣运动区域的宽度为b，高度为a;每个子块的宽度为w，高度为h;
[0028] 计算I(X,y)在0《x< (w-b)/nW及0《y<化-a)/n范围内的最大值。
[0029] 一种运动信息捕捉装置，包括：
[0030] 用于配置感兴趣运动区域的大小的配置单元；
[0031] 用于获取当前视频顿每个子块的运动矢量与差值绝对值和、并据此获得每个子块 的运动复杂度值的第一计算单元；
[0032]用于依据每个子块的运动复杂度值构建子块的运动复杂度分布积分图的构建单 元；
[0033]用于在运动复杂度分布积分图中搜索感兴趣运动区域中子块的运动复杂度值之 和的最大值W及最大值所对应的位置的第二计算单元；
[0034]用于依据所述位置与运动复杂度分布积分图中必点的所产生的运动矢量计算视 频监控设备所需要转动的角度、并据此调整视频监控设备的执行单元。
[003引优选地，第一计算单元依据nXn个子块的运动矢量MV与差值绝对值和SAD采用 如下数学式计算获得每个子块的运动复杂度值Cost :
[0036] Cost =SAD+目XMV;
[0037] 其中目为MV与SAD的归一化因子；
[0038]
[0039]MVxW及MVy分别为运动矢量MV在水平与垂直方向的分量；
[0040]当SAD不等于 0 时，目=(nXnX255)/SAD;
[0041]当SAD等于 0 时，目=(nXnX255)。
[0042] 优选地，构建单元依据每个子块的运动复杂度值Cost构建子块的运动复杂度分 布积分图的策略为：
[0043] 依据每个子块的运动复杂度值Cost构成一个化XW)/nXn的运动复杂度分布图 f(X，y)，其中，当前视频顿图像的高度及宽度分别为H及W，x及y分别为运动复杂度分布图 的坐标，其中，0《x<W/n;0《;y<H/n;
[0044] 采用如下数学式对所述运动复杂度分布图f(x，y)进行计算，构建子块的运动复 杂度分布积分图F(x,y):
[0045]
[0046] 优选地，第二计算单元在运动复杂度分布积分图中搜索感兴趣运动区域中子块的 运动复杂度值之和的最大值的策略为：
[0047]搜索运动复杂度分布积分图F(x，y)，采用如下数学式计算感兴趣运动区域中子块 每个点的运动复杂度积分I(X，y);
[0048] I(x,y)=F(x+w,y+h)-F(x+w,y)-F(x,y+h)+F(x,y)；
[0049] 其中，感兴趣运动区域的宽度为b，高度为a;每个子块的宽度为w，高度为h;
[0050] 计算I(X,y)在0《x< (w-b)/nW及0《y<化-a) /n范围内的最大值。
[0051] 一种编码器，其包括如上所述的运动信息捕捉装置，所述运动信息捕捉装置包 括：
[0052] 用于配置感兴趣运动区域的大小的配置单元；
[0053]用于获取当前视频顿每个子块的运动矢量与差值绝对值和、并据此获得每个子块 的运动复杂度值的第一计算单元；
[0054]用于依据每个子块的运动复杂度值构建子块的运动复杂度分布积分图的构建单 元；