面向視頻監(jiān)控的視頻處理和編碼技術(shù)

    隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。面向視頻監(jiān)控的視頻處理和視頻編碼技術(shù)也成為了多媒體領(lǐng)域的研究熱門。

    本文分析和研究了監(jiān)控視頻的特點(diǎn)，指出視頻監(jiān)控系統(tǒng)中需要研究和解決的題目：噪聲估計(jì)題目、視頻去噪題目、用戶感愛(ài)好區(qū)域題目�；�于以上情況，本文主要在以下的三個(gè)方面做了研究：

    1) 首先本文對(duì)視頻圖像中的噪聲進(jìn)行估計(jì)，提出了基于三維差分的視頻噪聲方差估計(jì)算法。算法通過(guò)對(duì)視頻像素做三維差分操縱去除視頻真實(shí)信號(hào)的低頻分量，并自適應(yīng)選取三維差分值用于計(jì)算噪聲方差估計(jì)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所提出的噪聲估計(jì)算法相當(dāng)有效，不僅在高質(zhì)量圖像和高噪聲水平的情況都能給出較為正確的估計(jì)。

    2) 在低光照情況下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻噪聲比較嚴(yán)重。視頻噪聲不僅影響了圖像質(zhì)量，而且嚴(yán)重影響編碼效率。傳統(tǒng)的視頻去噪被看作是與視頻編碼相獨(dú)立的過(guò)程，因此通常采用去噪--編碼這樣的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)處理含噪視頻。去噪--編碼系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜度高，并輕易造成視頻模糊。本文提出一種結(jié)合時(shí)域?yàn)V波的視頻編碼方法，它可以直接對(duì)含噪視頻編碼，僅在編碼器中增加少量的計(jì)算復(fù)雜度。該算法只需要簡(jiǎn)單地縮小殘差就可以在編碼器中嵌進(jìn)了基于線性最小均方差估計(jì)的時(shí)域?yàn)V波器。算法相應(yīng)地優(yōu)化了編碼器的率失真代價(jià)，使編碼模式選擇更公道。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明;對(duì)加噪視頻編碼時(shí)，該算法使AVS編碼器的編碼效率大幅提升，并且有較好的去噪效果。

    3) 本文分析和研究了現(xiàn)有的感愛(ài)好區(qū)域編碼方法，提出了嵌進(jìn)強(qiáng)制幀內(nèi)編碼塊的視頻編碼方法。算法加大視頻碼流中I幀的間隔，從而降低碼率，同時(shí)每隔固定幀間隔對(duì)感愛(ài)好區(qū)域強(qiáng)制幀內(nèi)編碼，使解碼端能在接收強(qiáng)制幀內(nèi)編碼幀后正確解碼感愛(ài)好區(qū)域，保證了感愛(ài)好區(qū)域的隨機(jī)接進(jìn)的延遲時(shí)間較小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：算法進(jìn)步了編碼性能和碼流數(shù)據(jù)量的穩(wěn)定性，從而有利于網(wǎng)絡(luò)傳輸。