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随着信息化程度的不断深入,安防监控技术越来越广泛的应用于生产和生活的各个领域,例如银行、企业、学校、交通等。对于不同应用目的的监控系统来说,监控时间长、存储量大是它们一个共同的特点,当今视频监控中采用的主流的压缩标准包括MPEG2、MPEG4、H264、AVS等。AVS标准是AVS工作组指定的具有我国自主知识产权的音视频标准。自2002年制定以来,AVS标准在IPTV、移动多媒体等领域取得了广泛的应用,并且针对于监控视频领域的AVS-S标准也在积极的制定当中。对于安全性能要求较高的环境,需要监控系统能对监控区域出现的运动目标实现智能的检测识别功能。
鉴于以上背景,本文设计了一个基于AVS标准的智能视频监控系统,全文共分为三部分。
第一部分主要从AVS编码的算法层面上提出了一种以较小的视频质量损失为代价实现编码速度大幅度提高的帧间帧内预测技术,该算法摒弃了参考代码中全遍历所有的帧间帧内预测模式后选择出最优的预测模式进行编码的做法,通过时空相关性和宏块纹理特征、边缘特征等提前对预测模式进行预测判断,大大提高了编码的速度。
第二部分利用了视频编码中产生的运动矢量信息判断当前视频帧中是否含有运动物体,在不需要额外添加目标检测模块的情况下实现了目标检测的功能,这对于硬件条件有限的监控系统具有很好的参考价值。
第三部分采用Directshow技术实现了基于前两部分算法的监控系统的软件设计,该部分的主要工作是设计视频预处理过滤器、视频编码过滤器,然后将这两个Filter加入现成的视频采集应用程序源码中进行了二次开发。
实验结果表明,该系统在PSNR比算法优化前降低0.31dB左右的情况下,编码速度提高了82%。对于监控区域运动情况简单的室内监控环境来说,本系统能实现准确度较高的目标检测功能。