一种视频叠加信息的方法及其装置

技术领域

本发明涉及视频信息叠加技术领域，尤其涉及一种视频叠加信息的方法及其装置。

背景技术

现有的监控设备有两个功能：实时视频监控和历史视频监控，其本质是看是视频。针对各个不同的行业，视频监控设备会在视频画面中叠加一些字符信息(行业内简称OSD)比如：时间、摄像头安装位置等等，但是叠加信息有限，原因是如果在视频画面中叠加过多的信息会影响视频本身的观看。

但是安防监控应用的社会的各个细分领域，每个细分领域除了关注视频本身信息外，还会关注其它各项信息，如果信息量过大就不能全部同步到视频的OSD中，针对这种现象行业内比较传统的做法是，其他信息和视频信息分开采集、分开展示，信息的综合分析就变成了视频+其它信息，以时间维度进行同步分析

由此看来，现有的监控设备存在以下的缺陷：

(1)现有的视频叠加文字信息的方式，因叠加信息有限及出于视频可视度的平衡考虑，只能勉强使用，很难满足不同行业用户需求；

(2)安防市场庞大但行业细分不足，沿用其他信息与视频信息分开采集、分开展示的方案，开发门槛高、投入大。

为了克服上述问题，我们发明了一种视频叠加信息的方法及其装置。

发明内容

本发明的发明目的在于解决现有的监控设备，存在视频叠加文字信息有限，很难满足不同行业用户需求，安防市场庞大但行业细分不足，沿用其他信息与视频信息分开采集、分开展示的方案，开发门槛高、投入大的问题。其具体解决方案如下：

方案1：

一种视频叠加信息的方法，按照以下步骤进行：

步骤1，采集端实时采集监控图像，得到原始画面YUV0；

步骤2，将OSD信息叠加于原始画面YUV0上；

步骤3，读取模板YUV1；

步骤4，读取原始画面YUV0所对应的附加信息；

步骤5，将附加信息叠加于模板YUV1上，形成信息画面YUV1；

步骤6，将原始画面YUV0与信息画面YUV1通过视频拼接，得到新画面YUV2；

步骤7，对新画面YUV2进行视频压缩编码，并以视频数据存储；

步骤8，监控端读取某一时刻压缩后的视频数据，并进行视频解码，还原为监控画面YUV3；

步骤9，监控画面YUV3在播放器界面展示，形成单个画面的播放；

步骤10，循环执行步骤8～步骤9，完成视频播放效果；

步骤11，将步骤7中的视频数据封装为MP4视频文件，并导出作为取证。

进一步地，所述监控图像由采集端的摄像头采集，所述附加信息由采集端的其它采集器采集，附加信息包括与监控图像关联的时间、状态、位置的信息，所述视频压缩编码格式为H264或H265或MJPEG中的任一种，视频解码格式与之对应。

方案2：

一种视频叠加信息的方法，按照以下步骤进行：

步骤1，采集端实时采集监控图像，得到原始画面YUV0；

步骤2，将OSD信息叠加于原始画面YUV0上；

步骤3，对原始画面YUV0进行视频压缩编码，并以视频数据存储；

步骤4，原始画面YUV0所对应的附加信息，以附加信息数据同步存储；

步骤5，监控端读取某一时刻压缩后的视频数据，并进行视频解码，还原为监控画面YUV4；

步骤6，读取与监控画面YUV4同一时刻的附加信息；

步骤7，监控画面YUV4在播放器界面展示，同时播放器另外一个附加窗口显示附加信息，形成同步播放视频信息及其它信息的效果；

步骤8，循环执行步骤5～步骤7，完成视频播放效果；

步骤9，将步骤3中的视频数据封装为MP4视频文件，并导出作为取证。

进一步地，所述监控图像由采集端的摄像头采集，所述附加信息由采集端的其它采集器采集，附加信息包括与监控图像关联的时间、状态、位置的信息，所述视频压缩编码格式为H264或H265或MJPEG中的任一种，视频解码格式与之对应。

方案3：

一种视频叠加信息的方法，按照以下步骤进行：

步骤1，采集端实时采集监控图像，得到原始画面YUV0；

步骤2，将OSD信息叠加于原始画面YUV0上；

步骤3，对原始画面YUV0进行视频压缩编码，并以视频数据存储；

步骤4，原始画面YUV0所对应的附加信息，以附加信息数据同步存储；

步骤5，监控端读取某一时刻压缩后的视频数据，并进行视频解码，还原为监控画面YUV4；

步骤6，读取模板YUV5；

步骤7，读取与监控画面YUV4同一时刻的附加信息；

步骤8，将附加信息叠加于模板YUV5上，形成信息画面YUV5；

步骤9，将监控画面YUV4与信息画面YUV5通过视频拼接，得到拼接画面YUV6；

步骤10，拼接画面YUV6在播放器界面展示，形成单个画面的播放；

步骤11，循环执行步骤5～步骤10，完成视频播放效果；

步骤12，将步骤9中的拼接画面YUV6进行视频压缩编码，封装为MP4视频文件，并导出作为取证。

进一步地，所述监控图像由采集端的摄像头采集，所述附加信息由采集端的其它采集器采集，附加信息包括与监控图像关联的时间、状态、位置的信息，所述视频压缩编码格式为H264或H265或MJPEG中的任一种，视频解码格式与之对应。

一种视频叠加信息的装置，用于实现上述一种视频叠加信息的方法，包括安装于监控现场的采集端，设置于管理室内或者远程的监控端，采集端与监控端通过4G/WIFI无线网络无线连接；其中

所述采集端包括监控设备和与监控设备电连接的其它采集器，监控设备包括摄像头，与摄像头电连接的主机，与主机电连接的第一显示屏，其它采集器用于采集与监控现场关联的附加信息；

所述监控端包括电脑，分别与电脑电连接的第二显示屏、移动存储器，移动存储器用于导出视频取证文件。

进一步地，所述主机包括MCU芯片，分别与MCU芯片电连接的第一固定存储器、OSD叠加模块、第一视频编码模块，第一固定存储器用于存储采集端的预设程序、监控图像及附加信息、经视频压缩编码的视频数据。

进一步地，所述电脑包括中央处理器，分别与中央处理器电连接的第二固定存储器、附加信息叠加模块、第二视频编码模块、图像拼接模块、视频解码模块、播放模块、导出封装模块，第二固定存储器用于存储监控端的预设程序、MP4视频文件。

用于实现方案1或方案2所述一种视频叠加信息的方法时，所述第二视频编码模块取消。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有的监控设备，存在视频叠加文字信息有限，很难满足不同行业用户需求，安防市场庞大但行业细分不足，沿用其他信息与视频信息分开采集、分开展示的方案，开发门槛高、投入大的问题。该发明是综合现有多项视频技术的一种提升应用，特别是在细分不同行业监控视频领域，有很好的用户体验效果，完美地解决了现有的靠时间索引将视频信息与其它信息通过综合分析的问题，能充分满足不同行业用户对视频信息及其它信息的不同需求，并且可将视频信息及其它信息在同一个显示屏上清晰完美的展现，克服了传统信息叠加到视频过多，影响视频的可视度造成信息丢失的问题，同时也克服了在采集端拼接其它信息到视频画面中所存在的两个弊端：第一弊端是加大了对采集端设备编码能力硬件性能的要求，第二弊端是破坏了设备视频采集的独立性，可能监管机构存在不认可视频的合法性。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种视频叠加信息的方法实施例1步骤图；

图2为本发明一种视频叠加信息的方法实施例2步骤图；

图3为本发明一种视频叠加信息的方法实施例3步骤图；

图4为本发明的监控图像；

图5为本发明的附加信息；

图6为本发明的拼接图像；

图7为本发明一种视频叠加信息的装置的方框图；

图8为本发明一种视频叠加信息的装置的主机方框图；

图9为本发明一种视频叠加信息的装置的电脑方框图。

附图标记说明：

10-监控设备，11-摄像头，12-主机，13-第一显示屏，20-电脑，21-第二显示屏，22-移动存储器，30-其它采集器，100-采集端，120-MCU芯片，121-第一固定存储器，122-OSD叠加模块，123-第一视频编码模块，200-监控端，201-中央处理器，202-第二固定存储器，203-第二视频编码模块，204-图像拼接模块，205-视频解码模块，206-播放模块，207-导出封装模块，208-附加信息叠加模块，300-4G/WIFI无线网络。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种视频叠加信息的方法，按照以下步骤进行：

步骤S1，采集端实时采集监控图像，得到原始画面YUV0；

步骤S2，将OSD(OSD是on-screendisplay的简称,即屏幕菜单显示的意思)信息叠加于原始画面YUV0上；

步骤S3，读取模板YUV1；

步骤S4，读取原始画面YUV0所对应的附加信息；

步骤S5，将附加信息叠加于模板YUV1上，形成信息画面YUV1；

步骤S6，将原始画面YUV0与信息画面YUV1通过视频拼接，得到新画面YUV2；

步骤S7，对新画面YUV2进行视频压缩编码，并以视频数据存储；

步骤S8，监控端读取某一时刻压缩后的视频数据，并进行视频解码，还原为监控画面YUV3；

步骤S9，监控画面YUV3在播放器界面展示，形成单个画面的播放；

步骤S10，循环执行步骤S8～步骤S9，完成视频播放效果；

步骤S11，将步骤S7中的视频数据封装为MP4视频文件，并导出作为取证。

实施例2：

如图2所示，一种视频叠加信息的方法，按照以下步骤进行：

步骤S1，采集端实时采集监控图像，得到原始画面YUV0；

步骤S2，将OSD信息叠加于原始画面YUV0上；

步骤S3，对原始画面YUV0进行视频压缩编码，并以视频数据存储；

步骤S4，原始画面YUV0所对应的附加信息，以附加信息数据同步存储；

步骤S5，监控端读取某一时刻压缩后的视频数据，并进行视频解码，还原为监控画面YUV4；

步骤S6，读取与监控画面YUV4同一时刻的附加信息；

步骤S7，监控画面YUV4在播放器界面展示，同时播放器另外一个附加窗口显示附加信息，形成同步播放视频信息及其它信息的效果；

步骤S8，循环执行步骤S5～步骤S7，完成视频播放效果；

步骤S9，将步骤S3中的视频数据封装为MP4视频文件，并导出作为取证。

实施例3：

如图3所示，一种视频叠加信息的方法，按照以下步骤进行：

步骤S1，采集端实时采集监控图像，得到原始画面YUV0；

步骤S2，将OSD信息叠加于原始画面YUV0上；

步骤S3，对原始画面YUV0进行视频压缩编码，并以视频数据存储；

步骤S4，原始画面YUV0所对应的附加信息，以附加信息数据同步存储；

步骤S5，监控端读取某一时刻压缩后的视频数据，并进行视频解码，还原为监控画面YUV4；

步骤S6，读取模板YUV5；

步骤S7，读取与监控画面YUV4同一时刻的附加信息；

步骤S8，将附加信息叠加于模板YUV5上，形成信息画面YUV5；

步骤S9，将监控画面YUV4与信息画面YUV5通过视频拼接，得到拼接画面YUV6；

步骤S10，拼接画面YUV6在播放器界面展示，形成单个画面的播放；

步骤S11，循环执行步骤S5～步骤S10，完成视频播放效果；

步骤S12，将步骤S9中的拼接画面YUV6进行视频压缩编码，封装为MP4视频文件，并导出作为取证。

如图4、5、6所示，本发明实施例1至3中，监控图像(如图4)由采集端100的摄像头11采集，附加信息(如图5)由采集端100的其它采集器30采集，附加信息包括与监控图像关联的时间、状态、位置的信息，视频压缩编码格式为H264或H265或MJPEG(MJPEG为MotionJoint Photographic Experts Group缩写)中的任一种(也可以为其他的视频压缩格式)，视频解码格式与之对应。经过视频拼接的图像如图6所示。本发明中YUV0至YUV6均为是一种图片格式，是由Y、U、V三个部分组成，Y表示亮度，U、V表示颜色的色度。实施例1的缺陷是：当新画面YUV2编码后图片大小大于原始画面YUV0，增加了监控设备的硬件性能消耗，当新画面YUV2编码后图片大小等于原始画面YUV0，则降低了新画面YUV2图像质量。实施例2的缺陷是：导出MP4视频文件取证缺少附加信息同步播放效果。实施例3是一个优选的实施方式。本发明中的视频拼接，可以采用将监控图像与附加信息进行左右拼接形式，如图6所示，也可以将监控图像与附加信息进行进行上下拼接形式，图中未画出，监控图像、附加信息、模板(比如实施例1中的模板YUV1，实施例3中模板YUV5)的画面尺寸、画面分辨率，均可以根据具体的要求来确定。本发明中的OSD信息叠加、附加信息叠加、视频压缩编码、视频解码，均属于现有技术，其具体工作原理和工作过程，在此不作详述。本发明中OSD信息指的是少量的信息，以OSD菜单的形式显示(如图4中的少量屏幕信息)。

实施例4：

如图7、8、9所示，一种视频叠加信息的装置，用于实现实施例1至3中的一种视频叠加信息的方法，包括安装于监控现场的采集端100，设置于管理室内或者远程的监控端200，采集端100与监控端200通过4G/WIFI无线网络300无线连接。在实际应用中，4G/WIFI无线网络300也可以用其它无线网络(比如5G、CDMA、GPRS、CDPD中的任一种)来替代。

其中采集端100包括监控设备10和与监控设备10电连接的其它采集器30，监控设备10包括摄像头11，与摄像头11电连接的主机12，与主机12电连接的第一显示屏13，其它采集器30用于采集与监控现场关联的附加信息。主机12包括MCU芯片120，分别与MCU芯片120电连接的第一固定存储器121、OSD叠加模块122、第一视频编码模块123，第一固定存储器121用于存储采集端100的预设程序、监控图像及附加信息、经视频压缩编码的视频数据。

监控端200包括电脑20，分别与电脑20电连接的第二显示屏21、移动存储器22，移动存储器22用于导出视频取证文件。电脑20包括中央处理器201，分别与中央处理器201电连接的第二固定存储器202、附加信息叠加模块208、第二视频编码模块203、图像拼接模块204、视频解码模块205、播放模块206、导出封装模块207，第二固定存储器202用于存储监控端200的预设程序、MP4视频文件。本方案中的第一视频编码模块123、第二视频编码模块203，分别与视频解码模块205的视频格式(比如：H264或H265或MJPEG中的任一种，或者是其他的视频压缩格式)匹配。

说明，在实现实施例1或2一种视频叠加信息的方法时，第二视频编码模块203取消。MCU芯片120的型号为：海思Hi3521DV200或全志T707或其他替代型号，中央处理器201的型号为：Intel酷睿i5或AMD Ryzen 7或其他替代型号。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有的监控设备，存在视频叠加文字信息有限，很难满足不同行业用户需求，安防市场庞大但行业细分不足，沿用其他信息与视频信息分开采集、分开展示的方案，开发门槛高、投入大的问题。该发明是综合现有多项视频技术的一种提升应用，特别是在细分不同行业监控视频领域，有很好的用户体验效果，完美地解决了现有的靠时间索引将视频信息与其它信息通过综合分析的问题，能充分满足不同行业用户对视频信息及其它信息的不同需求，并且可将视频信息及其它信息在同一个显示屏上清晰完美的展现，克服了传统信息叠加到视频过多，影响视频的可视度造成信息丢失的问题，同时也克服了在采集端拼接其它信息到视频画面中所存在的两个弊端：第一弊端是加大了对采集端设备编码能力硬件性能的要求，第二弊端是破坏了设备视频采集的独立性，可能监管机构存在不认可视频的合法性。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。