面向監(jiān)控的視頻編碼技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代社會對公共安全監(jiān)控以及智能交通越來越重視，視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛應用，這使得監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)發(fā)生了爆炸式的增長。現(xiàn)有的視頻編碼標準并沒有充分考慮監(jiān)控視頻的特點，面向監(jiān)控的視頻編碼技術(shù)還存在進一步提升的空間。
　　本文首先研究了監(jiān)控視頻的特點與編碼需求，并介紹了適用于監(jiān)控視頻編碼的技術(shù)及其缺陷。在此基礎上，本文提出了一種新的背景參考幀更新技術(shù)和基于運動檢測的自適應參考幀濾波技術(shù)，具體包含以下幾個方面:
　　針對監(jiān)控視頻中的背景

2、冗余問題，本文提出了一種基于運動檢測的動態(tài)背景參考幀技術(shù)。該技術(shù)以AVS2中采用的低延遲幀間層級預測結(jié)構(gòu)(Hierachical-PStructure，HPS)為基礎，將背景幀作為長期參考幀替換參考幀列表中的一幀，并利用運動檢測獲得的運動區(qū)域信息和當前幀的重建圖像對背景幀進行迭代更新。該背景幀在更新過程中逐漸形成完整的背景圖像，同時對背景區(qū)域進行了迭代濾波，提高了視頻圖像（尤其是含噪視頻）前、背景區(qū)域的運動預準確性。實驗結(jié)果顯示，相比A

3、VS2的RD9.2軟件平臺，在保證前、背景區(qū)域編碼質(zhì)量的前提下，該算法使監(jiān)控視頻獲得了平均10.42％的碼率節(jié)省，等價0.25dB的性能增益。
　　針對上述背景幀技術(shù)中涉及的運動區(qū)域檢測問題，本文采用了基于碼本模型的運動檢測算法，并用改進的模式四分樹對運動區(qū)域位置信息進行了描述，最后對描述得到的信息進行熵編碼并寫進碼流以保證區(qū)域信息在編、解碼端的一致性。實驗結(jié)果顯示在不增加太多復雜度及碼流的情況下，本文方法獲得了較好的運動區(qū)域檢測

4、及表示結(jié)果。
　　本文針對監(jiān)控視頻中存在的噪聲問題，提出了一種參考幀濾波方法——基于運動檢測的自適應合成參考幀技術(shù)。該技術(shù)以維納濾波為基礎，對參考幀的前景區(qū)域與背景區(qū)域使用不同的系數(shù)進行基于運動補償?shù)膸g濾波。該技術(shù)是通過減少參考幀中所含噪聲從而增強運動估計準確性來達到編碼性能提升的，基本不改變輸出的重建圖像。實驗結(jié)果顯示，相比AVS2的RD9.2軟件平臺，該方法使含噪的監(jiān)控視頻獲得了平均12.42％的碼率節(jié)省，等價0.27dB的