SE522856C2 - En datalagrings- och reduceringsmetod för digitala bilder, samt ett övervakningssystem som använder nämnda metod - Google Patents

Description

2000-05-25 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\33l30638 .doc BA/LJ 2 I I III O I II IQ CI till IICI I I å z 1 I i v I I I II II l l . Ü Ü Û Ü I P E t!! i I å t :" 1: - ;- - - I Ü nl GI ligen även i motsvarande grad förlänger tiden mellan kassettbyten. Kostnaden för att inte behöva byta band lika ofta är emellertid en väsentlig försämring i bildkvalitet under hela inspelningstiden.

På senare tid har digitala videokameror introducerats på marknaden. Sådana kameror producerar en sekvens av digitala ögonblicksbilder eller stillbilder med konstant hastighet. Europeiska kameror producerar exempelvis bilder med en hastighet av 25 bilder per sekund (fps, "frames per second"), medan amerikanska kameror arbetar vid 30 fps. När bildsekvensen spelas upp, kommer de snabba växlingarna mellan bilder att vara omärkbara för en mänsklig observatör. Istället upplevs sekvensen av ögonblicksbilder som en kontinuerlig ström av rörliga bilder.

Resultatet från digitala kameror lagras på lämpligt lagringsmedium, exempelvis en magnetskiva (hårddisk), en (CD, DVD) (DAT).

På liknande vis kan resultatet från analoga kameror digi- optisk skiva eller ett digitalt magnetband taliseras till en sekvens av digitala bilder för lagring på ett sådant lagringsmedium.

Bilderna komprimeras vanligen genom en algoritm för såsom JPEG-, MPEG-, fraktalkomprimering, varvid viss information i bilden datakomprimering, wavelet- eller elimineras och lagringsutrymmet minskar i motsvarande grad.

Eftersom varje digital bild ändå erfordrar ett ansenligt lagringsutrymme (vanligen 10 till 1000 KB), kommer allt tillgängligt lagringsutrymme till sist att förbrukas av den sekvens av bilder, som produceras av kameran, även om man utnyttjar ett modernt digitalt lagringsmedium med hög lagringstäthet. En möjlighet i en sådan situation är att manuellt växla till ett annat digitalt lagringsmedium med ledigt lagringsutrymme genom att exempelvis låta en operatör byta en magnetskiva, en optisk skiva eller ett digitalt kassettband. 10 15 20 25 30 35 522 856 ÉÉ?fiÉ"fiÜiÜfl'ÜWšffi 2000-05-25 \\CU'RRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\33l3063S.doc BA/LJ 2" j". å 1 z z ' z z : ' z . u u u. .n n. e . . 3 Att vara beroende av en mänsklig operatör för att regelmässigt skapa ytterligare lagringsutrymme är emeller- tid inte önskvärt i många tillämpningar, i synnerhet inte i tillämpningar där övervakningssystemet skall användas utanför kontorstid, exempelvis under kvällar eller nätter.

Ett uppenbart sätt att automatiskt hantera situatio- ner, där det för tillfället utnyttjade lagringsmediet helt eller nästan helt har fyllts med digitala bilder, är att (FIFO), så att man kontinuerligt äteranvänder det lagringsutrymme, offra de äldsta bilderna enligt först in - först ut som utnyttjats av sådana gamla bilder, bilder.

Detta förfarande har emellertid åtminstone två nack- för att lagra nya delar, där den första består i begränsad lagring av historisk bildinformation. Varje lagringsmedium har ett maximalt lagringsutrymme tillgängligt för att lagra digital information. Oberoende av det faktiska värdet på det maxi- mala lagringsutrymmet kommer varje lagringsmedium endast att kunna lagra ett visst antal bilder, där detta antal beror av lagringsmediets maximala lagringskapacitet, bild- upplösningen för varje bild samt frekvensen eller takten (fps) för dessa bilder. Om ett visst lagringsmedium exem- pelvis endast förmår lagra en sekvens av bilder, som mot- svarar t ex två timmars inspelningstid, kommer man full- ständigt och oåterkalleligen att förlora samtliga händel- ser, som har inträffat mer än två timmar tillbaka i tiden, när man utnyttjar en sådan automatisk procedur för åter- användning av lagringsutrymme.

En andra nackdel är att en sådan automatisk FIFO- procedur arbetar under antagandet att den äldsta bildinfor- mationen alltid är den minst viktiga. I många situationer kan emellertid viss äldre bildinformation faktiskt vara viktigare än viss yngre bildinformation, exempelvis om en larmsituation har inträffat och ingår i sådan äldre bild- information.

W U 20 25 30 35 522 856 2000-05-25 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\33l3063S .doc BA/LJ 4 n o u v ø | u ~ nu ._ , Sammanfattning av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning år att erbjuda en väsentlig förbättring av kamerabaserade övervaknings- system. Ett syfte med uppfinningen är närmare bestämt att kronologiskt förlänga omfånget av den bildinformation, som spelas in och lagras av ett kamerabaserat övervaknings- system, så att kronologiskt gammal bildinformation kan behållas under en längre tidsperiod, än vad som är fallet i tidigare kända system.

Ett ytterligare syfte är att förbättra bildrepresen- tationen avseende en historisk larmhändelse. Ännu ett syfte är att möjliggöra för en användare av systemet att dyna- miskt definiera systemets täckning av kronologisk bild- information.

Ovanstående syften uppnås allmänt uttryckt genom att man lagrar nya digitala bilder med en hög bildkvalitet samt åstadkommer tidsberoende reducering i bildkvalitet för vissa äldre bilder eller grupper av bilder, varigenom man minskar det erforderliga lagringsutrymmet för sådana bilder.

Uppfinningens huvudsyften uppnås närmare bestämt genom en datalagrings- och -reduceringsmetod för digitala bilder med en kronologisk ordning, där en första och kronologiskt ny bild eller grupp av bilder lagras med en första bildkvalitet, samt där en andra bild eller grupp av bilder, som erfordrar ett första lagrings- utrymme, vilken eller vilka är kronologiskt äldre än nämnda första bild eller grupp av bilder, behandlas genom att reducera dess bildkvalitet till en andra bildkvalitet, vilken erfordrar ett andra lagringsutrymme, som är mindre än nämnda första lagringsutrymme.

Huvudsyftena med föreliggande uppfinning uppnås också för ett övervakningssystem, som innefattar en kamera, en digital lagringsanordning samt en bildlagringsstyrenhet, Ü 20 25 30 35 522 856 . . . . . . . . H 2000-05-25 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\33130635 .G00 BA/LJ 5 « ø a n nu n q . - c a u. :nu vilken är operativt förbunden med kameran och lagringanord- ningen samt vilken är anordnad att ta emot ett flertal bilder från kameran och lagra bilderna digitalt i lagrings- anordningen, varvid bilderna har en kronologisk ordning som återspeglar de tidpunkter, vid vilka bilderna producerades, genom att bildlagringsstyrenheten förses med: första organ för att bestämma ett kvalitativt värde för individuella bilder, anordningen, eller grupper av bilder, som lagras i lagrings- där det kvalitativa värdet är en funktion av en kronologisk position för respektive bild eller grupp av bilder; andra organ för att bland de i lagringsanordningen lagrade bilderna välja en särskild bild eller en särskild grupp av bilder i beroende av dess kvalitativa värde; samt tredje organ för att komprimera eller radera nämnda särskilda bild eller grupp av bilder.

Andra syften, fördelar och särdrag med föreliggande uppfinning kommer att framgå vid studium av följande detaljerade redogörelse, av de bifogade patentkraven samt av ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i detalj i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: FIG 1 är ett översiktsblockschema, som illustrerar ett övervakningssystem enligt en föredragen utföringsform, FIG 2a är ett översiktligt flödesschema över huvud- stegen i en metod enligt uppfinningen, FIG 2b illustrerar ett alternativ till flödesschemat i FIG 2a, FIG 3 är ett blockschema, som illustrerar huvud- komponenterna i den föredragna utföringsformen av övervak- ningssystemet, FIG 4, 5a-5e och 6a-6e är grafiska illustrationer av olika momentana scheman för bildlagring.

W U 20 25 30 35 522 856 šïfn 2000-05-25 \\CU'RRENT\SYS\PU'BLIC\DOC\P\33l3063S.dOC BA/LJ , , , ',,' ; _: 2 ' 5 5 ' 1 ' , .z u n . . »- n u 6 Detaljerad redogörelse FIG 1 ger en övergripande bild av ett övervaknings- system enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen.

En kamera 30 är anordnad att övervaka en övervakningszon 10, som kan utgöras av någon given volym eller något givet område, där man av någon anledning vill ha övervakning. Övervakningszonen kan således vara en utvald del av en bank, lokaler, ett postkontor, ett kasino, en fabrik, kontors- ett fängelse, ett häkte eller en arrest, en polis- station, en husträdgård, ett garage eller något annat över- vakningsomràde. Under följande redogörelse antas kameran 30 vara en digital videokamera, dvs en kamera som är anordnad att producera en sekvens av ögonblicksbilder eller still- bilder med förutbestämd hastighet, såsom 25 fps. Kameran 30 kan emellertid lika väl vara en konventionell analog kamera, som avger en analog videoutsignal, vilken omvandlas till digitala bilder genom en kommersiellt tillgänglig bilddigitaliseringsanordning. Kameran 30 är ansluten till en bildlagringsstyrenhet 40, som kan implementeras av någon kommersiellt tillgänglig dator, exempelvis en PC-kompatibel dator, eller en självständig anordning som innefattar logik i hårdvara och mjukvara för att åstadkomma den funktionalitet, vilken beskrivs i närmare detalj nedan.

Bildlagringsstyrenheten kan alternativt implementeras som elektroniska kretsarrangemang inuti kameran 30.

Bildlagringsstyrenheten 40 är operativt förbunden med en lagringanordning 50 av direktåtkomsttyp, såsom en hård- disk eller ett annat digitalt lagringsmedium. Systemet kan också innefatta en larmdetektor 20, som är operativt förbunden med bildlagringsstyrenheten 40 samt som är anordnad att detektera en onormal situation, då denna inträffar inom eller utanför övervakningszonen 10. Larm- detektorn 20, nedan, kan exempelvis vara en kommersiellt tillgänglig som kommer att beskrivas närmare i detalj 15 20 25 30 35 2000-05-25 \\CU'RRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\33130633 .dOC BA/LJ ' ' ' ' " 7 522 856 §YÜfl;ï¶fi¿šmv" u a 4 .cauc- u infraröd rörelsedetektor, en rökdetektor, en fuktdetektor, en magnetisk dörr- eller fönstermonterad givare, en akustisk givare, en laserdetektor, en manuellt påverkbar larmknapp osv.

FIG 2a illustrerar den övergripande arbetsprincipen för övervakningssystemet enligt FIG 1. Kameran 30 är som tidigare nämnts anordnad att producera en kontinuerlig sekvens av digitala bilder, representerande ögonblicks- bilder av momentana situationer inom övervakningszonen 10, vid jämnt fördelade tidpunkter. Kameran 30 producerar företrädesvis bilder med konstant hastighet, exempelvis 25 fps (bilder per sekund). De av kameran 30 producerade bilderna avges sekventiellt till bildlagringsstyrenheten 40, som tar emot varje ny bild i ett steg 100.

I ett steg 110 bestämmer bildlagringsstyrenheten 40 huruvida det för närvarande finns tillräckligt med lagringsutrymme tillgängligt i lagringsanordningen 50. Om svaret är bekräftande, överförs kontrollen till ett steg 120, där den nya bilden vidarebefordras till lagrings- anordningen 50 och lagras däri. Om å andra sidan man i steget 110 har konstaterat, att det inte finns tillräckligt med tillgängligt lagringsutrymme, överförs kontrollen till ett steg 130. Steg 130, som representerar en huvudbeständs- del av föreliggande uppfinning, kommer att beskrivas noggrant i efterföljande avsnitt. Uppgiften för steget 130 är i korthet att utvärdera hur viktiga individuella bilder eller grupper av bilder är, som redan finns lagrade i lagringsanordningen 50, välja en eller flera av dessa bilder för att "offra" dessa och därefter antingen reducera kvaliteten för bilden eller bilderna eller helt eliminera den eller dem. Syftet är att frigöra ett lagringsutrymme, som är tillräckligt stort för att lagra en ny bild, då den tas emot i steg 100. Efter att ha frigjort lagringsutrymmet, återgår kontrollen till steget 110 för att kontrollera huruvida det på så vis frigjorda 10 U 20 25 30 35 522 856 2000-05-25 \\cu1zn1:n'r\sYs\PusL1c\Doc\mszizosss.dec BA/LJ 2" i". '..' i I 2 Z ' I . Z ' . 2 i . . . . .. .. .. .. ... 8 lagringsutrymmet är tillräckligt för att lagra den nya bilden, dvs huruvida det nu finns tillräckligt med lagringsutrymme tillgängligt i lagringsanordningen 50.

Som alternativ till den övergripande arbetsprincipen enligt FIG 2a, kan arbetet delas in i två separata pro- cesser, vilka visas i FIG 2b. Den första processen är en ändlös slinga, där nya bilder tas emot i ett steg 200 och lagras i lagringsanordningen i ett steg 220. Därefter återgår kontrollen tillbaka till steget 200, varvid från proceduren upprepas, så snart nästa nya bild anländer kameran 30. I en andra process, som är oberoende av den första processen, bestäms det i ett steg 210 huruvida det finns tillräckligt med lagringsutrymme tillgängligt i lagringsanordningen 50, exempelvis huruvida det lediga eller oanvända lagringsutrymmet överskrider eller under- stiger ett förutbestämt gränsvärde. Om resultatet av bestämningen i steget 210 är bekräftande, återgår kon- trollen omedelbart tillbaka till början på steget 210. I annat fall exekveras ett steg 230, som helt motsvarar steget 130, vilket beskrevs i anslutning till FIG 2a.

Därefter återgår kontrollen tillbaka till början på steget 210, varvid en ändlös procedur bildas av stegen 210 och 230.

Huvudbeståndsdelarna i bildlagringsstyrenheten 40 illustreras i FIG 3. En bildlagringsmodul 310 är anordnad att ta emot sekvensen av nya bilder från kameran 30 samt att lagra dessa bilder sekventiellt i lagringsanordningen 50. Bildlagringsstyrenheten 40 innefattar vidare en bild- utvärderingsmodul 320, en bildväljarmodul 330 samt en bildreduceringsmodul 340, vilka alla är anordnade att utföra funktionerna i steget 130 eller 230 i FIG 2a och 2b.

Bildlagringsstyrenheten 40 innefattar vidare en lagrings- utrymmesdetekterande modul 350, som är operativt förbunden med bildutvärderingsmodulen 320, bildväljarmodulen 330, bildreduceringsmodulen 340 och bildlagringsanordningen 50. ~ canon 10 15 20 25 30 35 5 8!56 .."... .... .."" nn zooo-os-zs \\cuxzREm~\sYs\PUBL1c\Doc\P\3313os3s.dec ßA/LJ . . . .I i 22 9 En tidszonadministrerande modul 360 är operativt förbunden med bildutvärderingsmodulen 320, bildlagringsanordningen 50 och en anordning 380 för användargränssnitt. Den senare kan exempelvis vara en dator eller någon annan anordning med in- och utmatningsorgan, bildskärm, Slutligen är en larmhanteringsmodul 370 operativt exempelvis ett tangentbord, en en markörstyrningsanordning, en styrspak osv. förbunden med larmdetektorn 20 och bildutvärderingsmodulen 320. Förutom de ovan beskrivna modulerna innehåller bild- lagringsstyrenheten 40 styrorgan för att individuellt styra modulerna 310-370 samt all växelverkan mellan dessa moduler och med kameran 30, larmdetektorn 20, bildlagringsanord- ningen 50 och anordningen 380 för användargränssnitt. Styr- organet kan implementeras som en separat modul, vilken inte visas i FIG 3, eller alternativt kan dess funktioner implementeras av någon av modulerna 310-370. Vidare kan samtliga delar av bildlagringsstyrenheten 40 realiseras som mjukvarurutiner, vilka exekveras pä någon anordning med förmåga att exekvera datorprogram. Alternativt kan några eller alla av ovanstående moduler implementeras som olika härdvarukombinationer, exempelvis integrerade halvledar- diskreta analoga eller digitala kretsar, logiska grindar, komponenter, minneskomponenter osv.

Härnäst skall nu tre föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning beskrivas i detalj.

Första utföringsformen Enligt den första utföringsformen av föreliggande uppfinning utökas täckningen av kronologiskt gamla (historiska) videobilddata genom att eliminera en del av bilderna i sådan kronologiskt äldre information, dvs genom att minska antalet bilder per sekund (fps) för vissa gamla videobilddata. ningssystemet kan ange en tidszontabell via anordningen 380 Användaren eller administratören av övervak- för användargränssnitt och den tidszonadministrerande 10 15 20 25 856 2000-05-25 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\33130638 .doc BA/LJ 10 | ø n o u: a av nu modulen 360. En användardefinierad tidszontabell kan exempelvis se ut så här: Tidszon fps Starttid (minuter) l 25 0 2 15 60 3 180 4 1863 Ovanstående tidszontabell kan exempelvis vara använd- bar, om tidslängden mellan vaktrundor är ungefär 30 minuter och man därför önskar videolagring under l timme med full kvalitet, exempelvis 25 fps. När man ursprungligen startar övervakningssystemet, kommer bildlagringsanordningen 50 att fyllas med videobilddata med full kvalitet, dvs 25 fps.

Så snart det genom den lagringsutrymmesdetekterande att det tillgängliga lagringsutrymmet i lagringsanordningen 50 modulen 350 har konstaterats i steget 110 eller 210, understiger ett förutbestämt gränsvärde, kommer bild- utvärderingsmodulen 320, bildväljarmodulen 330 och bild- reduceringsmodulen 340 att påbörja bearbetning av äldre delar av den i lagringsanordningen 50 lagrade videobild- sekvensen. Om man antar att lagringsanordningen 50 kan lagra 399 960 bilder och att man initialt lagrar bilder med i detta fall 25 fps, ningen 50 att fyllas strax innan 267 minuters videobilder maximal fps, kommer lagringsanord- har lagrats. Vid detta tillfälle avläser bildutvärdering- modulen 320 tidszontabellen, som administreras av den tidszonadministrerande modulen 360, och finner att video bilddata äldre än 60 minuter mäste reduceras till 15 fps.

Bildutvärderingsmodulen 320 beordrar bildväljarmodulen 330 att genomföra den erfordrade minskningen i videokvalitet för bilder, vilka är äldre än 60 minuter. Bildväljarmodulen 330 identifierar följaktligen de (25-15)/25 = 40% av 10 U 20 25 522 856 2000-05-25 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\3313063S.doc BA/LJ ll bilderna, som är äldre än 60 minuter och som måste kastas bort. Bildreduceringsmodulen 340 anropas för att genomföra raderingen av 10 bilder bland de ursprungliga 25 bilderna inom varje sekund av videodata.

När därefter steget 110/210 åter har konstaterat, att det nästan inte finns något lagringsutrymme tillgängligt i lagringsanordningen 50, kommer bildutvärderingsmodulen 320, bildväljarmodulen 330 och bildreduceringsmodulen 340 att minska fps-värdet från 15 till 2 för bilder äldre än 180 minuter. På detta vis kommer lagringsanordningen 50 att kunna bibehålla videobilddata, vilka är så gamla som 1863 minuter, jämfört med 267 minuters maximal lagringstid, ifall samtliga bilder lagrades med 25 fps. Priset för att uppnå en sådan ansenlig förlängning av den maximala lagringstiden är naturligtvis, att videobildkvaliteten reduceras för äldre bilder. För övervakningsändamål kommer emellertid även en videobildkvalitet på 2 fps ofta att vara tillräcklig för att identifiera relevant information i dessa videobilder.

Det ovan beskrivna lagringsschemat illustreras grafiskt i FIG 4.

Enligt den första utföringsformen förbättras övervak- ningsprestandan ytterligare genom inrättandet av en av användaren och larminställningstabell, som definieras som administreras av modulen 360. Larminställningstabellen kan exempelvis sättas till: Larm- Generell fps under fps inom larm- Inställningar larm sekvens 25 25 15 25 15 Tidszon 1 Tidszon 2 Tidszon 3 Tidszon 4 0 5 5 Tidszon o ooaooo W U 20 25 30 35 a u ann o u en nu 0» one» :nun I n n u u n o n u - o u 1 n n n u u n s n n n u u na» . o n 1 u zooo-os-zs \\curuuaxrr\sys\vußtrc\noc\x>\aauosss.dec BA/LJ ' ' ' ' ' ' 12 nu ou o . I . n . n n nu I n I I n n o o u Det framgår av ovanstående tabell, att övervaknings- systemet träder in i ett andra tillstånd, när en larm- händelse har detekterats av larmdetektorn 20 och rappor- terats till larmhanteringsmodulen 370. Som följd arbetar bildutvärderingsmodulen 320, bildväljarmodulen 330 och bildreduceringsmodulen 340 på ett sådant sätt, att ett högre fps-värde används för bilder inom en larmsekvens, som startar exempelvis 5 minuter före uppkomsten av den faktiska larmhändelsen och som slutar exempelvis 5 minuter efter larmhändelsen.

Ett exempel på en händelsekedja illustreras i FIG 5a- 5e. En larmhändelse antas ha inträffat vid tidpunkten T (minuter), och som följd har det ovan beskrivna larmtill- ståndet varit aktivt under 10 minuter kring larmhändelsen.

Diagrammen i FIG 5a-5e visar bildhastighetsfördelningen vid T = T = 400 2000 minuter. Den 10 minuter långa 0 minuter, T = 30 minuter, 120 minuter, T = minuter respektive T = larmsekvensen indikeras genom en tjock horisontell linje.

Det skall noteras, att zonen för 2 fps upphör tidigare än 120 och T = 400 (FIG 5c och 5d).

För att kunna lagra den 10 minuter långa larmsekvensen med innan vad beträffar T = hög kvalitet har man med andra ord reducerat kvaliteten avseende långtidslagringen genom att offra de äldsta bilderna. Istället förmår systemet lagra larmbildinforma- tion (FIG 5e) vid 5 fps, där denna larmbildinformation är mycket äldre än gränsen vid 1863 minuter enligt FIG 4.

Andra utföringsformen Enligt en andra utföringsform är bildlagringsstyr- enheten anordnad att arbeta enligt en adaptiv algoritm, som grupperar de lagrade videobilddata i minuter och bestämmer en viktighetsfaktor (vikt) eller ett kvalitativt värde för varje minut. När man måste frigöra en del av lagringsut- rymmet i lagringsanordningen 50, reduceras bildhastigheten för de lägst värderade minuterna av videobilddata. Värdena ..»-~ u - nunnan W Ü 20 25 30 2000-05-25 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\3313063S.d0C BA/LJ 522 856 åf 13 för individuella minuter av videodata beräknas enligt följande formel: vn = An-F(T)/(T-fps,,), där n är en unik identifierare för varje minut, V¿ är ett kvalitativt värde för minut n, An är en larmhändelsevikt för minut n, F(T) beskriver viktighetsfaktorn för bilder av olika ålder, är en tidsberoende diskret funktion, som T är bildernas ålder, dvs antalet minuter som för- flutit, minuten, sedan bilderna skapades inom den respektive samt fpsn är den aktuella bildhastigheten för bilder inom den respektive minuten.

Funktionen F(T) F(T) = 100 då T<60, 90 då 60 80 då l80 70 då 600 kan exempelvis ges följande värden: samt An sätts till l under normala förhållanden och sätts till 8 under larm samt under den omgivande larmsekvensen före och efter larmet, som omfattar exempelvis 10 minuter.

Bildlagringsstyrenheten väljer ut den specifika minut av videodata, som har den lägsta vikten VQ. För den utvalda minuten av videodata minskas bildhastigheten (fps) med 50%, dvs varannan bild raderas från den utvalda minuten av Så snart man har reducerat bildkvaliteten för dubblerar man dess vikt Vn, varigenom den utvalda minuten av video- videodata. den utvalda minuten av videodata på detta vis, data förhindras att väljas omedelbart återigen och genomgå en överdriven minskning i bildkvalitet.

En illustrativ händelsekedja visas i FIG 6a-6e. I detta exempel är lagringsanordningens 50 maximala lagrings- kapacitet 270 000 bilder. När bildhastigheten för en viss minut har minskats till ett värde understigande 1 fps, onnunø 10 15 20 25 30 35 522 ass -~f¿ 2000-05-25 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\3]l3063S.doc BA/LJ 14 kommer vidare hela bildsekvensen att raderas för denna minut.

Tredje utföringsformen Enligt en tredje utföringsform är bildlagringsstyr- enheten 40 anordnad att arbeta enligt följande formel för att utvärdera vikten hos individuella bilder.

V = W-K¿/(aktuell tid - bildalstringstid), där V är bildens aktuella värde, W är bildens aktuella vikt, vilken beror av statusen för omgivande bilder, samt Kl är en viktighetsfaktor, som beskriver det tidsseg- ment till vilket bilden hör. Viktighetsfaktorn kommer att vara mycket hög, om man alltid önskar full videokvalitet för ett visst tidssegment, medan viktighetsfaktorn kommer att sättas till ett lågt värde i det minst viktiga/äldsta tidssegmentet.

När en angränsande bild avlägsnas, kommer W att multipliceras med ett tal större än 1 för de tvâ angränsande bilderna. Vikten W används också för att öka viktigheten hos vissa bilder. Om exempelvis en larmhändelse detekteras av larmdetektorn 20, kommer man att tilldela ett högre W åt bilder tillhörande en viss tidsperiod såväl före som efter larmet. Användaren kan vidare definiera vissa mycket viktiga tidszoner. Om exempelvis tiden mellan klockan 17 och klockan 24 anses vara högrisktid, kan vikten W ökas för bilder tillhörande denna tidperiod.

Fjärde utföringsformen En enkel men ändå effektiv utföringsform beskrivs nedan, där minskningen i bildkvalitet sker för individuella bilder snarare än grupper av bilder (såsom minuter av videodata).

Av exemplifierande skäl lagras ett flertal bilder ABCDEFGHI i lagringsanordningen, varvid bilderna har en ucø.ua u IO 15 20 25 30 35 522 856 2000-05-25 \\CIIRRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\33l30638 .doc BA/LJ 15 | n u u | n o n en u .n n u n v a | nu . - . : u. kronologisk ordning, där bilden A är äldst. Ursprungligen ges samtliga bilder AB...I samma vikt 1. Vikten indikeras inom nedanstående parenteser: A(1) H(l) C(1) D(1) E(1) F(l) G(1) H(l) :(1) Om man antar att bildlagringsstyrenheten har kon- staterat ett behov av att offra en av bilderna, kommer bilden A att väljas, eftersom bilden A är äldst och samt- liga bilder har samma vikt. Som följd fördubblas vikten för angränsande bilder, dvs bilden B i detta fall, vilket ger upphov till följande situation: B(2) C(l) D(1) E(l) F(l) G(1) H(l) I(l) Nästa bild att raderas från sekvensen kommer att vara C, trots att bilden B är äldre. Den högre vikten hos bild B övervinner dess högre ålder. När bilden C raderas, fördubb- las vikten för angränsande bilder, dvs bilderna B och D: B(4) D(2) E(l) F(l) G(1) H(l) I(l) Nästa bild att raderas kommer att vara E, och bilden B kommer inte att raderas förrän dess ålder övervinner den förhöjda vikten hos B.

Andra utföringsformer Som ett alternativ till ovan beskrivna tillvägagångs- sätt, där den erforderliga minskningen i bildkvalitet uppnås genom att reducera bildhastigheten (fps) för vissa bildsekvenser, kan man minska de i lagringsanordningen 50 lagrade bilddata genom att tillämpa någon i sig känd datakomprimeringsalgoritm på de utvalda bilderna eller bildsekvenserna. Exempelvis kan man använda JPEG-komprime- ring, MPEG-komprimering, fraktalkomprimering eller wavelet- komprimering. Normalt kommer de digitala bilderna att komprimeras i viss mån redan då de ursprungligen lagras i lagringsanordningen 50. I ett sådant fall innebär minsk- ningen i bildkvalitet att man ökar komprimeringsgraden och/eller tillämpar en annan komprimeringsalgoritm på sådana ursprungligen komprimerade bilder. Alternativt kan 10 522 856 ÉÉ?fiÉ zooosos-zs \\crmREN'r\svs\PUBL1c\Doc\P\3313o63s.dos BA/LJ -~- --- -- - -3 3-3 3"'-- '- z z z I: 'Hou 'u u ø_"u u u 16 kvalitetsminskningen uppnås genom att förkasta färginfor- mation för dessa utvalda bilder, eller genom att minska storleken på individuella bilder genom att exempelvis offra varannan bildpunkt i bilden.

Kameran 30 ansluts med fördel till bildlagringsstyr- enheten 4O och bildlagringsanordningen 50 genom något kommersiellt tillgängligt datanät. Kameran 30 kan således vara någon i sig känd och kommersiellt tillgänglig nät- verkskamera.

Uppfinningen har beskrivits ovan i form av ett par utföringsexempel. Andra utföringsformer än de ovan beskrivna är emellertid lika möjliga inom ramen för upp- finningen, så som denna definieras av bifogade patentkrav.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 522 856 17 PATENTKRAV

1. Metod för lagring av videodata i form av sekventiella digitala bilder med en kronologisk ordning i (50) lagringsutrymme, vilken lagringsanordning innefattar en en lagringsanordning med ett begränsat bildlagringsstyrenhet, varvid bildlagringsstyrenheten lagrar bilderna med en första bildkvalitet, innefattande stegen att: bildlagringsstyrenheten detekterar att lagringsutrymmet i lagringsanordningen (50) understiger ett bestämt värde, bildlagringsstyrenheten väljer ut en kontinuerlig sekvens av digitala bilder i lagringsutrymmet, vilka är kronologiskt äldre än de i lagringsutrymmet senast lagrade bilderna, bildlagringsstyrenheten reducerar bildkvaliteten hos den utvalda sekvensen av digitala bilder till en andra bildkvalitet, varvid lagringsutrymme frigörs i lagringsanordningen (50).

2. Metod enligt krav 1, där reduceringen i bildkvalitet inbegriper radering av kronologiskt ej angränsande bilder hos den utvalda sekvensen av digitala bilder för att minska ett bildhastighetsvärde (fps) för nämnda sekvens av bilder.

3. Metod enligt krav l, där reduceringen i bildkvalitet inbegriper tillämpning av en i sig känd datakomprimeringsalgoritm på den utvalda sekvensen av digitala bilder.

4. Metod enligt krav 3, ringsalgoritm är JPEG-, MPEG-, wavelet- eller fraktal- där nämnda datakomprime- komprimering. 10 15 20 25 30 35 522 856 18

5. Metod enligt krav 1, där behandlingen inbegriper att man förkastar information avseende färgen för indivi- duella bildpunkter i den utvalda sekvensen av digitala bilder.

6. Metod enligt krav l, där behandlingen inbegriper att man förkastar individuella bildpunkter i den utvalda sekvensen av digitala bilder.

7. Metod enligt något av föregående krav, vidare kännetecknad av stegen att tilldela nämnda första bild eller grupp av bilder en viktighetsfaktor, som sätts till ett förutbestämt ursprungligt värde, beakta nämnda viktighetsfaktor vid val av sekvens av digitala bilder för behandling samt öka nämnda viktighetsfaktor för bilder, som är kronologiskt närliggande i den utvalda sekvensen av digitala bilder.

8. Metod enligt krav 7, där nämnda viktighetsfaktor ökas för bilder, som är förbundna med en larmhändelse.

9. Övervakningssystem, innefattande: en kamera (30); en digital lagringsanordning (50); samt en bildlagringsstyrenhet (40), som är operativt förbunden med kameran och lagringsanordningen samt är anordnad att ta emot en sekvens av bilder från kameran och lagra bilderna digitalt i lagringsanordningen, varvid bilderna har en kronologisk ordning, som återspeglar de tidpunkter, vid vilka bilderna producerades; kännetecknat avatt bildlagringsstyrenheten innefattar: (350), att detektera att lagringsutrymmet i lagringsanordningen en utrymmesdetekterande modul som är anordnad (50) understiger ett bestämt värde, (330), ut en kontinuerlig sekvens av digitala bilder i en bildväljarmodul som är anordnade att välja 10 15 20 25 30 35 522 856 l9 lagringsutrymmet, vilka är kronologiskt äldre än de i lagringsutrymmet senast lagrade bilderna, samt (340), på uppmaning av den utrymmesdetekterande modulen, en bildreduceringsmodul som är anordnad att, reducera bildsekvenskvaliteten hos den av bildväljarmodulen utvalda sekvensen av digitala bilder till en andra bildkvalitet, varvid lagringsutrymme frigörs i lagringsanordningen.

10. Övervakningssystem enligt krav 9, vidare innefattande en tidzonadministrerande modul (360), som är anordnad att upprätthålla en tidszontabell, där de i lagringsanordningen (50) lagrade bilderna delas upp i olika tidszoner beroende på bildernas kronologiska positioner, varvid bildutvärderingsmodulen (320) är operativt förbunden med den tidzonadministrerande modulen och bildväljarmodulen för att välja ut den kontinuerliga sekvensen av digitala bilder i lagringsutrymmet i beroende av bildernas tidszon.

11. Övervakningssystem enligt krav 10, vidare innefattande ett användargränssnitt (380), som är operativt förbundet med den tidzonadministrerande modulen (360) och som är anordnat att möjliggöra för en användare att definiera eller definiera om tidszontabellen.

12. Övervakningssystem enligt något av kraven 9-ll, vidare innefattande en larmhanteringsmodul (370), som är mottagligt för en yttre larmsignal och som är anordnad att avge en larmhändelse till bildutvärderingsmodulen (320) som följd av larmsignalen, varvid bildutvärderingsmodulen är anordnad att beakta larmhändelsen vid urvalet av den kontinuerliga sekvensen av digitala bilder i lagringsutrymmet.

13. Övervakningssystem enligt något av kraven 9-12, där bildutvärderingsmodulen (320), bildväljarmodulen 522 856 20 (330) och bildreduceringsmodulen (340) är anordnade att välja och radera kronologiskt ej närliggande bilder på jämna avstånd inom en delmängd av sekvensen av bilder i lagringsanordningen, företrädesvis så att ett bildhastighetsvärde (fps) reduceras för nämnda delmängd.