超高清時(shí)代編碼技術(shù)引領(lǐng)安防快速發(fā)展

成都弱電公司訊：

安防監控一直走在追逐更高清的路上，從以前的CIF，到D1，再到720p、1080p，甚至4K，一直延續著(zhù)更高清的發(fā)展路程。一路走來(lái)，先進(jìn)編碼技術(shù)的出現也無(wú)不是對更高清產(chǎn)品的一種保障，而對于每一位安防工程師來(lái)說(shuō)，“降低視頻碼率”是一個(gè)一直存在的課題。

隨著(zhù)編碼技術(shù)的深度挖掘，人們開(kāi)始考慮，除了視頻壓縮尺度的進(jìn)一步提升，是否可以根據安防監控場(chǎng)景的特點(diǎn)，進(jìn)行有針對性的編碼，從而更加高效的在保證視頻質(zhì)量的同時(shí)降低碼率？監控場(chǎng)景相對于另外的視頻，大致來(lái)說(shuō)存在以下特征：

1)多數情況下，相機固定安裝，背景信息相對穩定，變化較少；

2)相當一部分監控場(chǎng)景，運動(dòng)目標出現的次數也不多；

3)從觀(guān)看角度來(lái)講，更多關(guān)注的是運動(dòng)目標；

4)常常需要24小時(shí)日夜監控，噪聲等問(wèn)題影響相對較大。

針對以上特點(diǎn)，安防行業(yè)的編碼專(zhuān)家們提出了多種智能編碼實(shí)現方案，而就當下來(lái)看，感興趣區域編碼和Smart編碼就是典型代表。

感興趣區域編碼

在實(shí)際應用中，圖像的接收者往往只對圖像的某一部分感興趣。這部分區域被稱(chēng)為“感興趣區域(ROI，RegionsofInterest)”，把感興趣以外的區域稱(chēng)為“背景區域(BG，Background)”。從主觀(guān)上來(lái)講，感興趣區域恢復質(zhì)量的好壞直接影響對恢復圖像的整體評價(jià)。因此可以對圖像中ROI采用低壓縮比的壓縮，甚至無(wú)損壓縮，以獲得比較高的圖像質(zhì)量；而對于BG圖像，則仍采用高壓縮比、質(zhì)量相對較差的有損壓縮，以節省空間。這樣既可以滿(mǎn)足人們對圖像的要求，又能降低傳輸時(shí)間，節省存儲空間，實(shí)現了真正的交互式壓縮。這就是感興趣區域編碼。

感興趣區域編碼技術(shù)，可對感興趣區域(如安防監控關(guān)注的車(chē)牌、人臉等)進(jìn)行無(wú)損壓縮或近無(wú)損壓縮，保證圖像質(zhì)量，而對背景區域進(jìn)行有損壓縮。而在帶寬有限的條件下，感興趣區域編碼可增強用戶(hù)設置或智能偵測獲取的感興趣區域圖像質(zhì)量，準確地保留成都視頻監控目標的關(guān)鍵信息，這樣在不提高碼流的情況下，獲得成都視頻監控的關(guān)鍵信息。

感興趣區域編碼可將碼流資源按需分配，將有限的資源集中在一塊或多塊感興趣區域，這種處理思想不僅能夠滿(mǎn)足人們在低比特率條件下對重要的圖像信息實(shí)現高質(zhì)量，甚至無(wú)損恢復的要求，還可以通過(guò)與圖像壓縮算法相結合來(lái)很好的解決通訊過(guò)程中的帶寬瓶頸、存儲空間等問(wèn)題。這些突出的長(cháng)處使得感興趣區域編碼處理方法成為了近年來(lái)圖像處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

但是從感興趣區域編碼的原理來(lái)看，該技術(shù)存在一定的局限性，技術(shù)更多的定位于一些固定的單一場(chǎng)景監控應用，而對于大場(chǎng)景多運動(dòng)目標等復雜監控場(chǎng)景而言，處理起來(lái)就沒(méi)有那么理想了。

Smart編碼

前面我們有提到監控場(chǎng)景特點(diǎn)，可以發(fā)現大部分的使用場(chǎng)景有著(zhù)固定的特征，好比通常情況下，背景是不變的；大部分時(shí)間畫(huà)面只有少量的運動(dòng)目標，甚至沒(méi)有；相對背景來(lái)說(shuō)，用戶(hù)更加關(guān)注運動(dòng)物體等。Smart編碼技術(shù)正是針對這個(gè)特點(diǎn)將視頻壓縮技術(shù)與智能分析技術(shù)相結合，通過(guò)建立背景模型和提取前景目標，對前景和背景采用分歧的編碼方式，從而在保證主觀(guān)質(zhì)量的前提下，提高編碼壓縮性能，降低碼率。