CN104853132A - 一种延时视频录制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种延时视频录制方法及系统，该视频录制方法包括对视频源进行解码、编码操作，然后对编码后的视频源进行随机抽样，每隔一定时间间隔对图像进行以一定帧率的压缩存储操作，最后进行存储退出。该视频录制系统包括数据获取单元、数据解码单元、数据编码单元、图像抽样单元和数据存储单元。本发明提供了一种通过单位时间内减小压缩到视频内的图像帧数的解决方式和系统，在保证视频质量的同时减小视频文件的大小，减小CPU的占用损耗。

Description

一种延时视频录制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种视频录制方法及系统，具体是涉及一种延时视频录制方法及系统。

背景技术

随着计算机科学的发展和计算机的高度普及,在远程教学、安防监控等领域，都存在视频录制的应用场景。在安防监控方面，为方便司法人员破案查找证据，通常会将视频录制存储下来；而在远程视频教学方面，把教学内容录制成视频更是一种很好的保存和传播知识的途径。

目前的视频录制技术主要表现方式为将图像数据和音频数据一起保存在文件当中如果按照标准视频的录制方式进行录制，那么录制出来的视频文件大小比较大。如果在安防监控里面采用这种标准的录制方式的话，那么录制出来的视频量是非常惊人的。这不仅会耗费掉大量的存贮设备，同时还会消耗人力来处理这些大量的无用文件。在刑事侦查中也会消耗大量的人力来对视频文件内容进行审阅。另外，按照这种视频录制标准来录制视频的话也是非常消耗CPU资源的。如果开一个线程来录制一个视频源的视频数据，一个主频为2.3GHz的CPU将会消耗掉将近50％的资源。

通常视频录制的过程就是在设定好录制的帧率和比特率以及视频的宽高后在一个循环中不断地对视频流进行包的读取、解码、编码和存储的过程。为了使人的肉眼感觉到录制的视频很流畅，通常视频录制的帧率会设置为25fps，也就是说在播放视频文件的时候人的眼睛看到的1秒钟的动画由25帧图像组成。因此如果按照正常的25fps帧率进行视频录制，那么录制出来的视频文件会非常的大。

现有的减小视频录制文件大小的方法主要有两种：一种是通过减小视频录制的帧率来减小视频文件的大小。这种方式的主要弊端是如果帧率太小的话，录制出来的视频播放效果会很差，会让观看者感觉到视频很卡顿。而另一种方式则是减小视频录制的比特率，所谓比特率就是在固定帧率的情况下每秒钟录制视频内容的大小，这样的话每帧图像内容的大小将会有所减小，从而录制的视频文件大小也会相对减小。但是，这种方式录制的视频画质会非常的模糊，甚至会影响观看内容。

现有技术中，主要有以下常规视频录制技术：

常规视频录制方式是在设定好帧率和比特率后在一个死循环(在线程中)中进行压缩和写入mp4文件的过程。视频的帧率(fps)表示在一秒钟之内播放的图像数量，例如：25fps就是一秒钟内滚动播放25帧图像。当录制视频时帧率小到1fps的时候，也就是一秒钟只播放了1帧图像，因此视频播放的时候看起来就会给人一种卡顿的感觉，但是实际上是没有出现补帧情况，只是因为这1s内只有一帧图像。

因此，如果我们在固定帧率录制视频的时候想要减小视频文件的大小的话，常见的解决方式是：减小视频文件的比特率。

在这种常见的减小比特率方式中，存在以下缺陷：

如果比特率设置的太小会导致视频画面不清晰，故不能设置的太小，因此录制的视频文件大小减小的会不是特别明显；达不到预期的既能保证视频清晰度又可以尽量减少录制文件大小的技术效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种通过单位时间内减小压缩到视频内的图像帧数的解决方式和系统实现了在保证视频质量的同时也减小了视频文件的大小的延时视频录制方法及系统。

本发明所述的一种延时视频录制方法，包括如下步骤：

步骤1、打开视频源设备；

步骤2、判断输入源的有效性，否则重复步骤1；

步骤3、从步骤1获取的源数据里读取一个数据包进行解码；

步骤4、判断对数据包的解码是否成功，如果成功则进入步骤5，否则读取下一个数据包进行解码；

步骤5、初始化对应视频格式的编码器，并对解码成功的数据进行编码，操作成功则进入步骤6，否则继续编码下一个数据包；

步骤6、对步骤5编码出的数据流进行解包操作并对包取帧；

步骤7、初始化相应视频格式的视频容器，并依次对步骤6取出的帧进行延时封装写入视频容器操作；

步骤8、等待退出命令，若收到退出命令则关闭视频容器并退出。

更为优选地，步骤1所述适配视频源设备包括电脑屏幕数据源、摄像头采集的数据源、录制屏幕数据源、网络摄像机等中的一种。本领域技术人员应当知晓，此处的视频源设备仅仅作为优选例举，本发明并不以此作为限定，在现有的能与各种格式的视频文件相适配的视频源设备，均可以作为本发明的适配视频源设备，均可以适用于本申请的技术方案之中。

更为优选地，步骤5所述编码器对相应视频格式的数据进行解码和编码操作，所述视频格式相应的编码格式包括H.264、H.261、H.263、H.263+、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV1、FLV1等中的一种。作为现有的视频编解码格式，均可以适用于本发明的技术方案之中。此处仅作为优选例举。

更为优选地，步骤7所述延时封装写入是指每隔一定时间间隔对图像进行以一定帧率的抽样压缩存储操作。

更为优选地，所述步骤7中的所述抽样压缩存储操作具体为：

创建并打开视频容器；

延时等待并读取下一个数据包；

读取数据包packet；

从数据包里面解码出视频帧frame；

讲视频帧frame写入视频容器；

关闭视频容器。

此外，本发明的另一方面，提供了一种延时视频录制系统，其特征在于：包括：

数据获取单元，该单元用于向整个视频录制系统提供原始数据，所提供数据可以是来自任何视频源设备；

数据解码单元，用于将获取的原始数据解码为可利用的有效数据格式，该有效数据格式的数据可用于数据编码单元；

数据编码单元，用于将所取有效数据格式的图像压缩为相应视频格式编码的视频码流；

图像抽样单元，对所述视频码流进行解析和延时抽样，并获取图像帧；

数据存储单元，对所述延时抽样获取的图像帧直接进行编码，再存入视频录制存储器中。

优选地，所述图像抽样单元进一步包含：

视频容器创建单元：用于创建并打开视频容器，并在帧写入视频容器完成后关闭视频容器；

数据包读取单元：用于延时等待并读取下一数据包；

视频帧处理单元：用于从数据包里解码出视频帧，并将视频帧写入视频容器。

上述各个单元在具体工作时，由视频容器创建单元创建并打开视频容器，此时数据包读取单元通过延时等待的方式读取下一个数据包，在数据包获取后，传输给视频帧处理单元，该单元将数据包中的视频帧进行解码，并将解码后的视频帧写入到视频容器创建单元创建的视频容器中，在整个视频文件处理完毕之前，循环执行，直至视频录制处理完毕后，关闭视频容器。

由上述技术方案不难看出，本发明的有益效果在于：本发明提供了一种通过单位时间内减小压缩到视频内的图像帧数的解决方式和系统，实现了在保证视频质量的同时，减小存储的视频文件的大小，降低了CPU的使用占比。

附图说明

图1为本发明一个实施例的工作过程原理流程图；

图2为本发明的录制系统原理框图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本发明明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本发明的保护范围的理解。

实施例1：

如图1所示，现以H.264格式为例，详细说明本发明提出的延时视频录制方法，具体包括如下步骤：

步骤1、打开视频源设备；

步骤2、判断输入源的有效性，否则重复步骤1；

步骤3、从步骤1获取的源数据里读取一个数据包进行解码；

步骤4、判断对数据包的解码是否成功，如果成功则进入步骤5，否则读取下一个数据包进行解码；

步骤5、初始化对应视频格式的编码器，并对解码成功的数据进行编码，操作成功则进入步骤6，否则继续编码下一个数据包；

步骤6、对步骤5编码出的数据流进行解包操作并对包取帧；

步骤7、初始化相应视频格式的视频容器，并依次对步骤6取出的帧进行延时封装写入视频容器操作；

步骤8、等待退出命令，若收到退出命令则关闭视频容器并退出。

更为优选地，步骤1所述适配视频源设备包括电脑屏幕数据源、摄像头采集的数据源、录制屏幕数据源、网络摄像机等中的一种。本领域技术人员应当知晓，此处的视频源设备仅仅作为优选例举，本发明并不以此作为限定，在现有的能与各种格式的视频文件相适配的视频源设备，均可以作为本发明的适配视频源设备，均可以适用于本申请的技术方案之中。

更为优选地，步骤5所述编码器对相应视频格式的数据进行解码和编码操作，所述视频格式相应的编码格式包括H.264、H.261、H.263、H.263+、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV1、FLV1等中的一种。作为现有的视频编解码格式，均可以适用于本发明的技术方案之中。此处仅作为优选例举。

更为优选地，步骤7所述延时封装写入是指每隔一定时间间隔对图像进行以一定帧率的抽样压缩存储操作。

更为优选地，所述步骤7中的所述抽样压缩存储操作具体为：

创建并打开视频容器；

延时等待并读取下一个数据包；

读取数据包packet；

从数据包里面解码出视频帧frame；

讲视频帧frame写入视频容器；

关闭视频容器。

为使得本发明的技术方案能够更加清楚地表述，下面以一具体的视频录制举例来进行详细说明，本领域技术人员应当知晓，以下举例仅作为本发明的一种具体的实施方式以进一步阐述本发明的技术方案，并不作为限定本发明保护范围的说明。

本实施例提供的一种对视频码流进行延时图像抽样存储的方式进行视频录制，录制下来的视频文件很小，同时录制过程会不时地释放CPU资源大大的降低了CPU的占用率。延时视频录制的过程大致可以这样理解：以录制一分钟的视频内容为例，如果我们在录制的时候只将第0秒钟、第10秒钟、第20秒钟、第30秒钟……第60秒钟的图像帧以7fps的帧率进行压缩存储，那么最后压缩出来的视频文件的播放长度将只有1秒钟。也就是说，最后保存的视频文件当中除了必要的文件头和文件尾只保存了7帧图像。这7帧图像因此可以被理解为过去一分钟源视频内容以间隔10秒钟延时的一个视频抽样。

第二种方式也就是本发明将采用的方式，以60s时间录制为例，如果我们在录制的时候只将第1s，第10s，第20s，第30s...第60s的图像以7fps的帧率进行压缩存储，那么最后生成的视频文件长度将只有1s，也就是只有7帧图像。也就是说这7帧图像就相当于这60s中内所记录的画面的抽样。

本发明实施提供的技术方案，在视频录制时，首先对视频信号输入源进行解码。再对解码出来的原始数据以H.264格式进行编码生成H.264视频码流。通常的视频录制技术则直接将该视频码流存入存储器当中，这样保存下来的视频文件大，同时在录制过程中占用CPU很大。

实施例2：

本发明同时还提出了相应的延时视频录制系统，下面结合图2，以及图1中的相应步骤，进行详细描述。如图2所示，该系统包括：

数据获取单元，该单元用于向整个视频录制系统提供原始数据，所提供数据可以是来自任何视频源设备；

数据解码单元，用于将获取的原始数据解码为可利用的有效数据格式，该有效数据格式的数据可用于下面的数据编码单元；

数据编码单元，用于将所取有效数据格式的图像压缩为H.264编码的视频码流；

图像抽样单元，对提供的视频码流进行解析和延时抽样；

数据存储单元，对延时抽样的图像帧直接进行编码，再存入视频录制存储器中。

在一具体的实施方式中，该图像抽样单元进一步包含：

视频容器创建单元：用于创建并打开视频容器，并在帧写入视频容器完成后关闭视频容器；

数据包读取单元：用于延时等待并读取下一数据包；

视频帧处理单元：用于从数据包里解码出视频帧，并将视频帧写入视频容器。

上述各个单元在具体工作时，由视频容器创建单元创建并打开视频容器，此时数据包读取单元通过延时等待的方式读取下一个数据包，在数据包获取后，传输给视频帧处理单元，该单元将数据包中的视频帧进行解码，并将解码后的视频帧写入到视频容器创建单元创建的视频容器中，在整个视频文件处理完毕之前，循环执行，直至视频录制处理完毕后，关闭视频容器。

申请人需要说明的是，上述实施例中时间点个数、帧率仅仅是举例说明，他们均可以根据实际情况选择不同的范围。上述实施例仅仅是以H.264格式为例，对于其他编码格式，如有H.261、H.263、H.263+或者MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等，本方案也适用，在此不再一一赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种延时视频录制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1、打开视频源设备；

步骤2、判断输入源的有效性，否则重复步骤1；

步骤3、从步骤1获取的源数据里读取一个数据包进行解码；

步骤4、判断对数据包的解码是否成功，如果成功则进入步骤5，否则读取下一个数据包进行解码；

步骤5、初始化对应视频格式的编码器，并对解码成功的数据进行编码，操作成功则进入步骤6，否则继续编码下一个数据包；

步骤6、对步骤5编码出的数据流进行解包操作并对包取帧；

步骤7、初始化相应视频格式的视频容器，并依次对步骤6取出的帧进行延时封装写入视频容器操作；

步骤8、等待退出命令，若收到退出命令则关闭视频容器并退出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1所述适配视频源设备包括：电脑屏幕数据源、摄像头采集的数据源、录制屏幕数据源、网络摄像机中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5所述编码器对相应视频格式的数据进行解码和编码操作，所述视频格式相应的编码格式包括H.264、H.261、H.263、H.263+、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MJPEG、WMV1、FLV1中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤7所述延时封装写入是指每隔一定时间间隔，对图像进行以一定帧率的抽样压缩存储操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述抽样压缩存储操作具体为：

创建并打开视频容器；

延时等待并读取下一个数据包；

读取数据包；

从数据包中解码出视频帧；

将视频帧写入视频容器；

关闭视频容器。

6.一种延时视频录制系统，其特征在于，所述系统包括：

数据获取单元，用于向整个视频录制系统提供原始数据，所提供数据可以是来自任何视频源设备；

数据解码单元，用于将获取的原始数据解码为可利用的有效数据格式，该有效数据格式的数据可用于数据编码单元；

数据编码单元，用于将所取有效数据格式的图像压缩为相应视频格式编码的视频码流；

图像抽样单元，对所述视频码流进行解析和延时抽样，并获取图像帧；

数据存储单元，对所述延时抽样获取的图像帧直接进行编码，再存入视频录制存储器中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像抽样单元进一步包含：

视频容器创建单元：用于创建并打开视频容器，并在帧写入视频容器完成后关闭视频容器；

数据包读取单元：用于延时等待并读取下一数据包；

视频帧处理单元：用于从数据包里解码出视频帧，并将视频帧写入视频容器。