TWI595454B - 保全事件影像訊號處理方法與其保全系統 - Google Patents

Description

保全事件影像訊號處理方法與其保全系統

本發明關於一種保全事件影像訊號處理方法與其保全系統，特別是指能夠根據保全事件動態調整編碼參數的影像訊號處理方法與相關保全系統。

習知技術中，常使用保全系統作為記錄進出事件，或是用來偵測特定位置是否有異常事件的解決方案；另一種方式則是利用攝影機監控某特定場所，透過影像監控與錄影達到防盜與保全的目的。

在一般保全系統中數位影像記錄器(digital video recorder,DVR)之習知技術中，數位影像記錄器連結有一或多台終端攝影裝置，安裝於特定場合以及進出入口，進出入口可設置有刷卡或是管制進出入人員的門禁裝置，進出入訊號將由系統中的保全主機進行管理與記錄，管制中心(control center)人員則是以數位影像記錄器的影像資料進行監控，透過影像判斷進出入人員是否有異常的狀況，並能隨時派人處理。

以上述管制人員進出入的保全設備以及負責現場影像錄製的監控設備為例，一旦監控人員從監視螢幕上發現有異常事件，將以電話、網路等傳統通訊方式通知管制中心派遣保全人員至現場 處理。習知技術中，保全系統與利用數位影像監控的監控系統為兩個獨立運作的系統，若需互通訊息，係以一般傳統的通訊達到通訊的目的。

相對於過去類比影像記錄的設備，數位影像記錄器(DVR)提供穩定與更長時間的保全影像儲存工作，可以提供保全系統的業者即時監控，以及後續事件回放的功能。特別在安全的考量下需要全時24小時進行錄影，因此影像訊號的硬體儲存空間需求很大，如果儲存空間不夠大，除了要定時替換儲存媒體(如硬碟)之外，更可能會需要拋棄一段時間以外的影像資料，才能挪出繼續錄影的儲存空間。

本發明揭露書提出一種保全事件影像訊號處理方法與其保全系統，除了利用一種閘道技術連結了保全系統與監控系統的訊號之外，更能依據保全系統中保全事件的偵測，而動態設定數位影像記錄器的影像編碼參數，能有效節省數位影像記錄器硬體儲存空間的使用，藉此達到錄影時間加長、有效節省硬體使用空間等的目的。

根據實施例，保全事件影像訊號處理方法主要步驟包括，當一數位影像記錄器(DVR)於執行錄製影像時接收到保全事件訊號時，將依據保全事件訊號設定數位影像記錄器儲存影像訊號的編碼參數，並以設定後編碼參數儲存影像訊號。

在此主要步驟中，根據一實施例，數位影像記錄器原本在尚未接收到保全事件訊號時，係以一較低編碼參數儲存影像訊號。比如是儲存較低品質影像的編碼參數、較低位元率的編碼參數，或是較低解析度的編碼參數等。

在一實施例中，當數位影像記錄器接收保全事件訊號之後，保全事件訊號代表某個事件類別，於是可以根據事件類別動態設 定儲存影像訊號的編碼參數。其中，數位影像記錄器的儲存媒體內記載了多個多筆保全事件訊號與一對一對應的多個事件類別，以及各事件類別所對應的編碼參數。

在實現上述保全事件影像訊號處理方法的保全系統的實施例中，保全系統包括有一或多個保全主機，其中各保全主機連結至少一個感知器，以及一或多個數位影像記錄器，各數位影像記錄器連結至少一個保全主機，其中各數位影像記錄器連結至少一個影像感知器。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

10‧‧‧保全主機

101、102、103‧‧‧感知器

12‧‧‧數位影像記錄器

121、122、123‧‧‧影像感知器

20‧‧‧保全主機

201、202、203‧‧‧感知器

22‧‧‧數位影像記錄器

221、222、223‧‧‧影像感知器

24‧‧‧閘道器

26‧‧‧管制中心

30‧‧‧管制中心

31、32、33、34‧‧‧保全主機

35、36、37、38‧‧‧數位影像記錄器

73‧‧‧數位影像記錄器

75‧‧‧閘道系統

701‧‧‧攝影機

71‧‧‧進出入口

703‧‧‧門禁裝置

77‧‧‧保全主機

79‧‧‧管制中心

801‧‧‧感知器

803‧‧‧攝影機

81‧‧‧保全主機

823‧‧‧管制中心

805,807‧‧‧資料庫

825‧‧‧閘道系統

827‧‧‧中央管理系統

89‧‧‧數位影像記錄器

808,809‧‧‧保全終端

901‧‧‧數據處理單元

903‧‧‧訊號管理單元

905‧‧‧通訊單元

907‧‧‧記憶單元

908‧‧‧第一通訊介面

909‧‧‧第二通訊介面

921‧‧‧保全主機

923‧‧‧管制中心

925‧‧‧閘道系統

927‧‧‧中央管理系統

929‧‧‧數位影像記錄器

910‧‧‧管理介面

步驟S401~S407‧‧‧影像訊號處理流程

步驟S501~S509‧‧‧影像訊號處理流程

步驟S601~S611‧‧‧影像訊號處理流程

圖1顯示執行本發明保全事件影像訊號處理方法的保全系統架構示意圖之一；圖2顯示執行本發明保全事件影像訊號處理方法的保全系統架構示意圖之二；圖3顯示執行本發明保全事件影像訊號處理方法的保全系統架構示意圖之三；圖4顯示本發明保全事件影像訊號處理方法的實施例流程之一；圖5顯示本發明保全事件影像訊號處理方法的實施例流程之二；圖6顯示本發明保全事件影像訊號處理方法的實施例流程之三；圖7顯示實施本發明保全事件影像訊號處理方法的保全系統 之應用示意圖之一；圖8顯示為本發明保全系統之實施例示意圖；圖9顯示為本發明保全系統之閘道系統實施例示意圖。

在保全領域中，作為影像監視用的數位影像記錄器(DVR)連接一或多個設於各處的影像感知器，透過各影像感知器取得各處影像訊號，之後集中儲存於數位影像記錄器中，其中儲存媒體常見為硬碟(HDD)，於是儲存媒體的儲存空間限制自然成為數位影像記錄器錄製影片的時間限制，可能造成影像存留時間不夠產生的保全漏洞。

本發明提出一種保全事件影像訊號處理方法與其保全系統，特別是指其中數位影像記錄器能夠參考保全事件的類別而動態設定(如調整、切換、選擇等)儲存影像的方式，比如設定(調整、切換、選擇)編碼參數，藉此節省在沒有保全事件發生時所使用的儲存空間，藉此可以有效延長有限儲存空間的錄製時間。

本發明保全事件影像訊號處理方法的保全系統架構示意圖之一可參考圖1，圖1顯示在一系統中保全主機10連接有幾個感知器101、102與103，感知器101、102、103比如出入口的磁簧開關、震動感知器、設備運作的感知器、入侵感知器、偵煙器、氣體感知器等，設於多個不同位置。此例顯示每個位置附近可設有影像感知器121、122、123，比如為附近的攝影機，執行保全需求的全時攝影，而這些影像感知器121、122、123則以有線或無線方式連結至數位影像記錄器12，由數位影像記錄器12儲存所錄製的影像。

在相關的保全事件影像訊號處理方法中，在一般沒有感知到任何保全事件的情況下，數位影像記錄器12仍持續接收自影像感知器121、122、123產生的影像訊號，但是可以較低編碼參數處 理而儲存這些影像訊號，如此可以節省在沒有保全事件下的儲存空間，這部分影像也相對不重要。當數位影像記錄器12自保全主機10得到某感知器感應到特定保全事件時，即根據此感知器位置資訊(對應一識別資料)而設定儲存對應場所影像之編碼參數，比如調高編碼參數，以儲存較好品質的影像訊號。

由於數位影像記錄器12可以根據保全主機10端針對特定為制的保全事件動態設定儲存影像的編碼參數，因此可以在全時錄製影像的需求下，有效延長有限儲存空間的錄影時間。

接著，圖2顯示執行本發明保全事件影像訊號處理方法的保全系統架構的另一實施例示意圖。

圖示之保全系統包括有一保全主機20，實際上可具有一或多個保全主機20，而每一個保全主機連結至少一個感知器，此例顯示有感知器201、202、203。系統另包括有數位影像記錄器22，實際上可具有一或多個數位影像記錄器22，而每一個數位影像記錄器22連結至少一個影像感知器221、222、223，並可連線到保全主機20。另有較複雜的保全系統中，不排除數位影像記錄器22可以連線到多個保全主機20；反之，亦不排除一個保全主機20連線有多個數位影像記錄器22。

此圖例特別的是，保全主機20將透過一個閘道器24連線管制中心26，當感知器201、202、203之一被觸發時，保全主機20產生訊號，可透過閘道器24將保全訊號傳遞到管制中心26。此時，根據揭露書所載發明實施例，與此保全訊號相關的數位影像記錄器22將動態設定儲存影像訊號的編碼參數，比如設定與保全訊號相關的通道的影像訊號儲存時的編碼參數，依據設定後的編碼參數儲存與此保全訊號相關的影像訊號。其中在沒有產生保全訊號時，影像訊號可以較低的編碼參數儲存；反之，在確認有保全訊號時，進而提高編碼參數，儲存品質較佳的影像訊號。當保全訊號結束或是被設定為初始條件時，數位影像記錄器22的編碼 參數將調回到原先的參數值。

相關設施可參考圖7所示實施本發明保全事件影像訊號處理方法的保全系統之應用示意圖。

圖中示意顯示有一數位影像記錄器73，連結著拍攝進出入口71的攝影機701，數位影像記錄器73持續接收到攝影機701拍攝的影像訊號。數位影像記錄器73連接著保全主機77，保全主機77在此進出入口71附近設有感知器，如此例的門禁裝置703。

在尚未有觸發任何保全訊號時，也就是門禁裝置703並未有任何觸發時，數位影像記錄器73以一較低的編碼參數儲存影像訊號，例如以較低的影像解析度、較低的位元率、較小的影像尺寸等方式儲存影像訊號，可以節省儲存空間。

當保全主機77接收到門禁裝置703的訊號時，表示觸發一保全事件，比如有人員進出入，或是有人錯誤使用門禁裝置703，或是有入侵行為，數位影像記錄器73即根據保全事件訊號設定儲存影像訊號的編碼參數，比如以較高的編碼參數儲存影像訊號，因此可以在尚未設定保全主機77為待命狀態前，可以取得較高品質的影像。

保全主機77可藉由一閘道系統75連接管制中心79，影像訊號藉由這個連線傳遞到管制中心79。

在此一提的是，為整合原本獨立運作的保全系統與利用數位影像記錄器形成的監控系統，圖式的閘道系統75為一種架設於保全主機77與管制中心79之間的訊號閘道，可以為各種型態實現，比如利用執行於特定硬體裝置上的軟體或韌體，用以處理訊號傳遞與轉換，聯繫保全系統與監控系統，使得兩者原本獨立的系統可以互通訊息，達到即時監控、通報與保全的效果。

經此閘道系統75的整合，後端管制中心79可以快速以及即時得到保全主機77的保全訊號，以及數位影像記錄器73的影像訊號。

圖3顯示執行本發明保全事件影像訊號處理方法的另一保全系統架構，此保全系統設有一管制中心30，同時可以管理多個保全主機31、32、33、34，以及保全主機31、32、33、34分別所連結的數位影像記錄器35、36、37、38。若在一複雜的保全系統中，數位影像記錄器可依據設計而連結多個保全主機，並能根據多種保全事件訊號表示的事件類別而動態設定儲存影像訊號的編碼參數。反之，保全主機可依據設計連結多個數位影像記錄器，可以得到更完整的監視畫面。

如圖顯示的系統架構，管制中心30同時管理多端子系統，不論是保全主機31、32、33、34所產生的保全訊號，還是數位影像記錄器35、36、37、38所產生的影像訊號，當各影像感知器拍攝位置設有對應之一個感知器時，訊號中都載有可以確認保全觸發位置的識別資訊，也就是影像感知器與相關的感知器記載有對應相同場所的識別資料。

當感知器感知一保全事件，傳送至連接的保全主機的訊號載有識別資料，使得相關的數位影像記錄器能根據相對應的通道(對應特定場所)設定編碼參數，而管制中心30之後也能在接獲其中之一保全主機的訊號時，根據訊號中所載的識別資訊確認觸發保全的位置。

利用上述各保全系統的架構，可執行本發明保全事件影像訊號處理方法，相關實施例流程可參考圖4。

系統運作時，一般情況如步驟S401，保全系統中的數位影像記錄器持續錄製影像，此時，如步驟S403，在沒有發生任何保全事件的情況下，可以一較低編碼參數儲存影像訊號，藉此可以節省儲存空間。

系統隨時判斷有否保全事件訊號？(步驟S405)，沒有觸發任何保全事件時(否)，繼續步驟S401至步驟S405；若判斷有保全事件時(是)，執行步驟S407，數位影像記錄器將以較高編碼參數 儲存與傳送影像訊號。

在保全系統中，數位影像記錄器與保全主機訊號連結，在數位影像記錄器執行錄製影像時，隨時都待命接收保全事件訊號。當有事件產生，將依據保全事件訊號設定數位影像記錄器儲存影像訊號的編碼參數，比如調整較高的位元率(bit rate)、較好的影像品質(如飽和、色度、對比度)、較大的影像尺寸(CIF，Common Intermediate Format)、較高的影像解析度、較高的每秒幀數(fps，Frame Per Second)或可以維護較高品質的壓縮格式。之後，再根據設定後編碼參數儲存影像訊號。

在一實施例中，當保全主機透過感知器得知一保全事件時，在數位影像記錄器接收保全事件訊號之前，可包括一確認保全事件訊號是否為誤報的步驟，流程如圖5所示。

開始如步驟S501，當感知器被觸發，保全主機判斷為一特定保全事件，此時將產生保全事件訊號給數位影像記錄器。但此時，先如步驟S503，系統將輔助確認此保全事件，並判斷是否為誤報？(步驟S505)。比如可進一步由附近的感知器綜合判斷、感知器對同一事件是否在一設定時間內連續被觸發、確認感知器連線，或是可以人為判斷等，之後進一步確認保全事件類別，比如是否為一入侵事件、破壞事件、設備異常事件、有毒氣體外洩事件、火災事件等。

當判斷為誤報(是)，繼續步驟S507，保全主機繼續待命；若非誤報(否)，如步驟S509，保全主機將傳送保全事件訊號到數位影像記錄器，由數位影像記錄器根據所設定的策略(criteria)設定(調整、切換或選擇)對應各種保全事件類別的編碼參數。

實施例包括，若一個保全系統具有多個感知器以及多個影像感知器，保全主機在獲知觸發一保全事件時，將根據訊號判斷出觸發位置，並將此位置隨同保全事件訊號傳遞給數位影像記錄器，由數位影像記錄器根據觸發位置設定儲存對應通道上的影像 訊號的編碼參數，而不必要針對所有通道上的影像訊號設定編碼參數。

另有實施例，如圖6所示，數位影像記錄器設定編碼參數時，還可依據保全事件的事件類別設定不同程度的編碼參數，也就是事件類別表示設定保全事件為多種等級，從緊急事件到非緊急事件可以區分有多種等級的編碼參數；或是依據不同場所設定不同的事件安全等級，也對應不同等級的編碼參數。

舉例來說，各影像感知器拍攝設有對應之一個感知器的場所的影像，每個場所對於保全系統而言可設定為不同安全等級，在本發明而言，可以設有不同等級的編碼參數。每個影像感知器與感知器可記載有對應相同場所的識別資料，當感知器感知一保全事件，傳送至保全主機的訊號即載有識別資料，能提供數位影像記錄器設定儲存對應場所影像之編碼參數。

相關實施例流程如圖6所示。

開始如步驟S601，數位影像記錄器錄製影像，並在一般情況下，如步驟S603，以低編碼參數儲存影像。如步驟S605，當數位影像記錄器由保全主機得知已偵測到保全事件，此時將判斷事件類別，如步驟S607。

其中，數位影像記錄器由保全主機接收到保全事件訊號，每種保全事件訊號代表一事件類別，其中關係可以查表(lookup table)或是資料庫形式記載於數位影像記錄器的一儲存媒體內，此儲存媒體記載了多個多筆保全事件訊號與一對一對應的多個事件類別，以及各事件類別所對應的編碼參數。於是，如步驟S609，數位影像記錄器(其中軟體或韌體手段)將依事件類別設定各影像通道編碼參數，設定方式包括可以依照事件類別動態調整編碼參數；或是在高低不同的編碼參數中切換；或是透過查表方式選擇其中對應的編碼參數。之後，將以設定後的編碼參數儲存的影像訊號，可再經保全主機傳送到一管制中心。

接著，如圖8所示為本發明保全系統之實施例示意圖，此例顯示的架構實施例係保全主機81在系統一端，連結著多種設於終端的感知器801，其另一端由管制中心823所管理；數位影像記錄器89連結有多個攝影機803，一端由中央管理系統827，形成一個監控的系統。

為了要使數位影像記錄器89能夠取得保全主機81的保全事件訊號，連結保全主機81的管制中心823以及連結數位影像記錄器89的中央管理系統827之間設有一訊號傳輸的閘道系統825，透過閘道系統825將兩個子系統連結，使得數位影像記錄器89可以根據保全主機81所傳遞的保全事件訊號而設定儲存影像訊號的編碼參數。

在此架構中，由管制中心823連接一或複數個保全主機81組成了保全的基本系統，各保全主機81連接有一或多個感知器801。管制中心823包括有記錄與存取由各終端感知器801所擷取的數據資料的資料庫805。另可有保全終端808透過監視器監看數據，或是透過閘道系統825所傳遞的影像訊號。

架構中，由中央管理系統827與一或多個數位影像記錄器89所組成的監控系統用以記錄靜態或是動態的影像，影像由終端各攝影機803進行拍攝。影像訊號將由數位影像記錄器89轉換與記錄，由中央管理系統827的保全終端809透過監視螢幕監看。

中央管理系統827同樣具有儲存影像資料的資料庫807，其中中影像處理手段同樣可採用本發明能夠依照保全事件訊號設定編碼參數的技術，保全終端809可隨時調閱查看，或是透過閘道系統825傳遞至管制中心823，由保全系統的人員進行查閱。

圖9進一步描述連結著保全主機與管制中心，或是管制中心與中央管理系統間的閘道系統的實施例。

其中顯示連接著兩個獨立系統的管制中心923與中央管理系統827的閘道系統925，閘道系統925可以軟體或是硬體電路的手 段實現，閘道系統925透過不同的通訊介面連接這兩個系統，包括利用第一通訊介面908連接至管制中心923與各保全主機921，藉以接收與轉送由各保全主機產生的保全訊號。

閘道系統925透過第二通訊介面909連接中央管理系統927與各數位影像記錄器929，藉以接收與轉送由各數位影像記錄器929產生的監控訊號。

閘道系統925之主要實施功能模組有數據處理單元901、訊號管理單元903、通訊單元905與記憶單元907，更包括通訊單元905連接外部系統的第一通訊介面908與第二通訊介面909，而管理介面910則提供遠端管理的介面。

管制中心923與中央管理系統927經由此閘道系統925，讓數位影像記錄器929可以順利取得保全主機921所產生的保全事件訊號，其中數據處理單元901用以處理交換於管制中心923與中央管理系統927之數據訊號。

於是，數位影像記錄器929能夠根據保全事件訊號所表示的某一事件類別的等級設定儲存影像的編碼參數。

是以，根據本發明揭露書所揭示的保全事件影像訊號處理方法，方法主要是應用在數位影像記錄器(DVR)中，為了能夠有效節省影像訊號的儲存空間，相關的監控系統將連結保全主機，使得數位影像記錄器可以根據是否觸發保全事件而決定儲存的策略，當確認有保全事件時，才以較佳的影像品質處理方法儲存影像訊號，因此可以在不影響保全目的的需求下，有效節省在沒有觸發任何保全事件時的影像使用空間，因此達成的效果至少有節省儲存空間、在有限的儲存空間下延長錄影時間，以及仍提供監控端收到在特定保全事件發生後得到較為清晰、高解析度、流暢的畫面。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等 效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

S401‧‧‧數位影像記錄器錄製影像

S403‧‧‧以低編碼參數儲存影像

S405‧‧‧有否保全事件訊號？

S407‧‧‧以高編碼參數儲存、傳送

Claims (6)

1. 一種保全事件影像訊號處理方法，包括：一數位影像記錄器於執行全時錄製影像時接收一保全事件訊號，其中該數位影像記錄器連接多個影像感知器，各影像感知器拍攝對應一個感知器的場所的影像，該影像感知器與對應的該感知器記載有對應相同場所的識別資料，當該感知器感知一保全事件，傳送至該保全主機的訊號載有識別資料，提供該數位影像記錄器設定儲存對應場所影像之編碼參數，以及一連結該數位影像記錄器的保全主機產生該保全事件訊號；以及依據該保全事件訊號設定該數位影像記錄器儲存影像訊號的編碼參數，並以設定後編碼參數儲存影像訊號；其中該數位影像記錄器於接收該保全事件訊號前係以一較低編碼參數儲存該影像訊號；其中該數位影像記錄器係依據多種安全等級的保全事件的事件類別設定不同程度的編碼參數，並從緊急事件到非緊急事件區分有多種安全等級的編碼參數，以及依據不同場所設定對應多種保全事件的多種安全等級，多種安全等級分別對應不同等級的編碼參數；其中，該數位影像記錄器係以一查表或一資料庫記載該多種保全事件的事件類別與對應的編碼參數；因此，於該數位影像記錄器接收該保全事件訊號之後，依據該保全事件訊號代表的事件類別設定儲存影像訊號的編碼參數。
2. 如請求項1所述的保全事件影像訊號處理方法，其中，於該數位影像記錄器接收該保全事件訊號之前，包括一確認該保全事件訊號是否為誤報的步驟。
3. 如請求項1或2所述的保全事件影像訊號處理方法，其中該編碼參數為位元率、影像品質、影像解析度、每秒幀數或壓縮格式。
4. 如請求項1或2所述的保全事件影像訊號處理方法，其中該保全事件訊號代表的事件類別記載於該數位影像記錄器的一儲存媒體內，該儲存媒體記載了多個多筆保全事件訊號與一對一對應的多個事件類別，以及各事件類別所對應的編碼參數。
5. 一種執行如請求項1所述的保全事件影像訊號處理方法的保全系統，其中該保全系統包括：一或多個保全主機，其中各保全主機連結至少一個感知器；一或多個數位影像記錄器，各數位影像記錄器連結至少一個該保全主機，其中各數位影像記錄器連結至少一個影像感知器；其中，該數位影像記錄器依據所連結之至少一個該保全主機所產生的保全事件訊號動態設定儲存影像訊號的編碼參數。
6. 如請求項5所述的保全系統，其中各保全主機更透過一閘道系統連結一管制中心。