【安防知識(shí)網(wǎng)】在AVS-S視頻標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，一共有16項(xiàng)視頻提案被采納，分別涉及感興趣區(qū)域(ROI)編碼技術(shù)、背景幀技術(shù)、靈活條帶集技術(shù)、核心幀技術(shù)、非參考P幀技術(shù)、改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)矢量縮放、場(chǎng)景模式編碼技術(shù)、受限的DC預(yù)測(cè)模式等多個(gè)方面。其中，ROI、背景幀技術(shù)和場(chǎng)景模式編碼技術(shù)最富特色，下面就三者簡(jiǎn)單介紹。
ROI編碼
重點(diǎn)目標(biāo)和特殊區(qū)域的圖像清晰度是安防業(yè)務(wù)對(duì)監(jiān)控視頻最重要的技術(shù)需求，AVS-S采取ROI編碼技術(shù)來滿足這一要求。與傳統(tǒng)的無差異性編碼不同，感興趣區(qū)域算法將監(jiān)控圖像根據(jù)重要性劃分為不同的區(qū)域，不同區(qū)域采用不同的壓縮策略，將有限的資源分配給車牌、人面部等權(quán)重高的重點(diǎn)區(qū)域，以此保證監(jiān)控錄像滿足公安的交管、刑偵等業(yè)務(wù)對(duì)高效視頻壓縮技術(shù)的實(shí)際需求(如圖1)。AVS-S中的ROI技術(shù)主要由武漢大學(xué)提供，這也是ROI技術(shù)首次被AVS標(biāo)準(zhǔn)采納。
圖1 ROI編碼示意圖
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需要提出的是，目前對(duì)象分割算法的復(fù)雜度是非常高的，精細(xì)準(zhǔn)確的分割對(duì)象很難實(shí)際應(yīng)用。所以，針對(duì)視頻監(jiān)控的特殊需求，往往只考慮對(duì)目標(biāo)物體所在的區(qū)域進(jìn)行區(qū)分。在許多的監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域，如對(duì)銀行ATM機(jī)的監(jiān)控、小區(qū)門口的監(jiān)控等等，主要監(jiān)控區(qū)域是固定的，可以在壓縮標(biāo)準(zhǔn)中提供交互接口，預(yù)先設(shè)定需要高清編碼的區(qū)域。[nextpage]
背景幀
在視頻監(jiān)控應(yīng)用中，監(jiān)控圖像的內(nèi)容一般不會(huì)發(fā)生太大的變化，因此可以將監(jiān)控場(chǎng)景的背景圖作為長(zhǎng)期參考幀，保存在編碼器和解碼器中，以提升視頻編碼的編碼效率。背景幀技術(shù)就是根據(jù)監(jiān)控圖像的這個(gè)特點(diǎn)，在編碼過程中，引入背景幀和背景預(yù)測(cè)幀兩種新的幀類型，并且背景預(yù)測(cè)幀只能參考背景幀，編碼過程可以用背景預(yù)測(cè)幀替代原有的I幀，進(jìn)而提升編碼效率。
場(chǎng)景模式編碼技術(shù)
場(chǎng)景模式編碼技術(shù)則考慮如何讓視頻編碼器更好地適應(yīng)監(jiān)控場(chǎng)景的多樣性。在視頻監(jiān)控應(yīng)用中，使用監(jiān)控?cái)z像的應(yīng)用場(chǎng)景多種多樣，例如，室內(nèi)監(jiān)控，室外監(jiān)控，紅外監(jiān)控等。即使是同一監(jiān)控場(chǎng)景，因?yàn)榄h(huán)境光照變化，拍攝的監(jiān)控序列特性變化也比較顯著，存在白天、夜晚、陰雨天、雨雪天等不同氣候條件。這些監(jiān)控的應(yīng)用場(chǎng)合變化或環(huán)境光照的變化對(duì)視頻編碼器的編碼性能影響比較大，使用同一種編碼方法對(duì)這些不同場(chǎng)景的序列進(jìn)行編碼將導(dǎo)致視頻編碼器的編碼效率下降。
針對(duì)這種情況，AVS-S采納了場(chǎng)景模式編碼技術(shù)，將輸入圖像序列按照不同場(chǎng)景，分成不同的場(chǎng)景序列進(jìn)行編碼。將確定的場(chǎng)景模式及其場(chǎng)景特征參數(shù)輸入到視頻編碼器中，并將場(chǎng)景模式和模式參數(shù)編碼后輸入到編碼碼流中。圖2給出了通過場(chǎng)景模式及場(chǎng)景模式參數(shù)來控制縮放、量化編碼過程。
圖2 場(chǎng)景模式以及場(chǎng)景模式參數(shù)在編碼過程中的應(yīng)用
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經(jīng)初步的性能測(cè)試結(jié)果表明，AVS-S的編碼性能達(dá)到了和H.264相當(dāng)?shù)乃?。在背景相?duì)靜止(攝像頭不動(dòng))的典型監(jiān)控序列上，AVS-S比H.264有明顯的性能提高，并且AVS-S抗誤碼能力出色，具有可分級(jí)功能，支持感興趣區(qū)域編碼，能夠滿足安防監(jiān)控的特殊需求。
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