AVS-S的技术特色 - 安防知识网

在AVS-S视频标准制定过程中，一共有16项视频提案被采纳，分别涉及感兴趣区域(ROI)编码技术、背景帧技术、灵活条带集技术、核心帧技术、非参考P帧技术、改进的运动矢量缩放、场景模式编码技术、受限的DC预测模式等多个方面。

　　【安防知识网】在AVS-S视频标准制定过程中，一共有16项视频提案被采纳，分别涉及感兴趣区域(ROI)编码技术、背景帧技术、灵活条带集技术、核心帧技术、非参考P帧技术、改进的运动矢量缩放、场景模式编码技术、受限的DC预测模式等多个方面。其中，ROI、背景帧技术和场景模式编码技术最富特色，下面就三者简单介绍。

　　ROI编码

　　重点目标和特殊区域的图像清晰度是安防业务对监控视频最重要的技术需求，AVS-S采取ROI编码技术来满足这一要求。与传统的无差异性编码不同，感兴趣区域算法将监控图像根据重要性划分为不同的区域，不同区域采用不同的压缩策略，将有限的资源分配给车牌、人面部等权重高的重点区域，以此保证监控录像满足公安的交管、刑侦等业务对高效视频压缩技术的实际需求(如图1)。AVS-S中的ROI技术主要由武汉大学提供，这也是ROI技术首次被AVS标准采纳。

图1 ROI编码示意图

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　　需要提出的是，目前对象分割算法的复杂度是非常高的，精细准确的分割对象很难实际应用。所以，针对视频监控的特殊需求，往往只考虑对目标物体所在的区域进行区分。在许多的监控应用领域，如对银行ATM机的监控、小区门口的监控等等，主要监控区域是固定的，可以在压缩标准中提供交互接口，预先设定需要高清编码的区域。[nextpage]

　　背景帧

　　在视频监控应用中，监控图像的内容一般不会发生太大的变化，因此可以将监控场景的背景图作为长期参考帧，保存在编码器和解码器中，以提升视频编码的编码效率。背景帧技术就是根据监控图像的这个特点，在编码过程中，引入背景帧和背景预测帧两种新的帧类型，并且背景预测帧只能参考背景帧，编码过程可以用背景预测帧替代原有的I帧，进而提升编码效率。

　　场景模式编码技术

　　场景模式编码技术则考虑如何让视频编码器更好地适应监控场景的多样性。在视频监控应用中，使用监控摄像的应用场景多种多样，例如，室内监控，室外监控，红外监控等。即使是同一监控场景，因为环境光照变化，拍摄的监控序列特性变化也比较显著，存在白天、夜晚、阴雨天、雨雪天等不同气候条件。这些监控的应用场合变化或环境光照的变化对视频编码器的编码性能影响比较大，使用同一种编码方法对这些不同场景的序列进行编码将导致视频编码器的编码效率下降。

　　针对这种情况，AVS-S采纳了场景模式编码技术，将输入图像序列按照不同场景，分成不同的场景序列进行编码。将确定的场景模式及其场景特征参数输入到视频编码器中，并将场景模式和模式参数编码后输入到编码码流中。图2给出了通过场景模式及场景模式参数来控制缩放、量化编码过程。

图2 场景模式以及场景模式参数在编码过程中的应用

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　　经初步的性能测试结果表明，AVS-S的编码性能达到了和H.264相当的水平。在背景相对静止(摄像头不动)的典型监控序列上，AVS-S比H.264有明显的性能提高，并且AVS-S抗误码能力出色，具有可分级功能，支持感兴趣区域编码，能够满足安防监控的特殊需求。