视频编码新技术在高清监控行业中的应用

　　如上图所示，图片1为原始图像。 图片2由未经过ROI处理的普通视频编码算法压缩生成，明显看到，由于视频压缩带来的损失，整个画面已经变得模糊。我们对监控更感兴趣的面部图像进行了ROI处理，编码得到图片3。可以看到背景区域的清晰度和图片2相似，但由于对面部进行了ROI处理，保存了更多的细节，视觉上相比图片2更为清晰。在高清设备中，使用高压缩比的方式进行压缩，而对监控感兴趣的中央区域采用ROI技术进行处理，就可以得到低码率、高视觉清晰度的视频。

　　可伸缩视频编码技术：是通过将单一码流分为若干层实现的。如果视频编码器经过一次性压缩后产生的码流能被解码端以不同的码率、帧率、空间分辨率和视频质量解码，则称该编解码系统具有“可伸缩性”。从这个定义可以看出，可伸缩编码只需对视频节目源编码一次，即可通过传输、提取和解码相应部分的压缩码流，重构出各种分辨率、码率或者质量级别的视频。这种编码方式与目前使用的联播编码方式相比，满足各种不同需要的能力更强，编码效率也大大提高。

　　如图4所示，编码器提供的单一码流具有可伸缩特性，能够自动适应用户网络的网络状态和终端设备。网络带宽较好的环境下可传输高分辨率、高质量的视频，而如手机监控这样的低带宽环境下，只传输低分辨率低码流的视频。

　　可伸缩视频编码的基本思想描述如下：编码器将视频序列编码成一个基本层和多个增强层，如图5所示。基本层具有最低视频质量，增强层可以改善基本层质量。高清监控设备可以根据带宽及终端需求选择发送数据量。例如空间可伸缩编码应用中，手机视频的分辨率较小，这时就没有必要传输较多的增强层（对应于较高空间分辨率），而只需传适合手机分辨率的增强层和基本层即可。接收端根据接收到的数据解码出相应质量的视频，接收到的增强层越多，解码视频质量越好。通常假设基本层数据低于最小传输带宽，所以解码端总是可以解码出最低质量视频。通过使用采用了可伸缩视频编码技术的高清视频编码器，可以自适应各种网络带宽条件下的视频监控需求，带宽问题不再是困扰；同时解码端也可以根据自身解码能力选择只解基本层视频还是解码更多的增强型视频，很好的缓解了显示高清视频时解码显示能力不足的问题。

　　“智能前端”动态编码自适应技术：通过“感兴趣区域编码技术”和“可伸缩视频编码技术”的应用，高清监控视频中网络带宽和解码显示能力的压力大为减轻，但占用存储空间大的问题并没有得到本质解决。智能视频分析技术的发展带来了解决这一问题的新途径。监控行业中大部分视频是冗余的，用户更关注的是发生异常事件时的特定视频，天地伟业推出的“智能前端”高清网络摄像机，和智能分析算法相结合，可实现越界、拌线、区域停留等十余种行为分析，正常状态下“无关紧要”的视频流采用标清格式录像，而一旦有异常状态发生，自动切换至高清录像，即保证了监控视频的细节，又不会对存储造成过大压力，同时还提高了有效视频的检索效率。经验证，可以节省30%-50%的存储空间。

　　四、结语

　　视频编码技术的进步给高清监控带来了新的发展，有效的缓解了高清视频监控在网络带宽、解码显示能力、存储资源上遇到的瓶颈，成为了监控行业全面高清化最有力的助推力量。天地伟业数码科技有限公司以技术领先型企业为定位，坚持高清化、智能化的发展方向，发挥其在视频编码方面的核心技术优势，不断开拓创新，服务社会，服务用户，力助安防行业高清化的全面发展。