本文關(guān)鍵詞：基于HEVC的監(jiān)控視頻編碼碼率控制研究

  更多相關(guān)文章： 監(jiān)控視頻編碼 背景模型 HEVC 碼率控制 PKU-SVD-A

【摘要】：監(jiān)控?cái)z像頭的大量部署使得監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)呈爆炸式增長,如何有效的存儲(chǔ)和傳輸監(jiān)控視頻是監(jiān)控系統(tǒng)是否能夠?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵。大多數(shù)固定攝像頭安裝后場(chǎng)景基本不變,基于背景建模的編碼方法通過將建模得到的背景幀以較低量化參數(shù)編入碼流并作為后續(xù)幀的預(yù)測(cè)參考幀,高質(zhì)量的重建背景幀可很大程度上減少預(yù)測(cè)殘差,從而大幅提高了監(jiān)控視頻壓縮效率。然而高質(zhì)量的重建背景幀會(huì)引起傳輸碼流的碼率突增,有可能導(dǎo)致緩沖區(qū)溢出,引起后續(xù)幀無法解碼。因此,本文針對(duì)監(jiān)控視頻編碼中碼率控制問題進(jìn)行研究,提出質(zhì)量遞增的背景圖像編碼方法解決背景幀瞬時(shí)碼率突增問題;同時(shí)結(jié)合HEVC碼率控制機(jī)制提出監(jiān)控視頻碼率控制方法,解決了有限帶寬的監(jiān)控視頻高效傳輸問題。另外,由于迄今為止監(jiān)控視頻編碼本身尚未有用于研究的公開標(biāo)準(zhǔn)評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)集,本文建立了用于監(jiān)控視頻編碼測(cè)試的數(shù)據(jù)集PKU-SVD-A。本文研究內(nèi)容如下:第一,針對(duì)基于背景模型的監(jiān)控視頻編碼的背景幀碼率突增問題,提出了一種質(zhì)量遞增的背景圖像編碼方法。它將背景幀分為一個(gè)基礎(chǔ)背景重建圖像和多個(gè)殘差重建圖像分別傳輸,每個(gè)圖像編碼比特?cái)?shù)均不超過I幀的比特?cái)?shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的方法在不降低編碼質(zhì)量的同時(shí)消除了高質(zhì)量背景幀到來時(shí)的傳輸壓力和潛在的緩沖區(qū)溢出問題。第二,針對(duì)有限帶寬的監(jiān)控視頻傳輸問題,結(jié)合質(zhì)量遞增的背景圖像編碼方法與HEVC中原有的碼率控制方法,提出一種面向監(jiān)控視頻編碼的碼率控制方法。依據(jù)設(shè)定的目標(biāo)碼率采用模型進(jìn)行碼率控制的同時(shí),加入質(zhì)量遞增的背景幀編碼方法,進(jìn)行整個(gè)序列碼流的碼率控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方法不僅實(shí)現(xiàn)了有效的碼率控制,還保持了基于背景模型編碼的優(yōu)勢(shì)。第三,針對(duì)缺乏監(jiān)控視頻測(cè)試數(shù)據(jù)集的問題,本文構(gòu)建了監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)集PKU-SVD-A,考慮了天氣、光照、極端情況等影響因素設(shè)置不同檔次,并通過實(shí)驗(yàn)給出了監(jiān)控視頻編碼測(cè)試碼流的長度最小值。總之,本論文基于HEVC-S提出了背景幀的質(zhì)量遞增編碼方法,既解決了瞬時(shí)碼率突增問題,又保持了原有編碼性能;又提出基于質(zhì)量遞增背景幀編碼碼率控制方法,避免了HEVC-S在碼率控制下的劣勢(shì);最后構(gòu)建了一個(gè)評(píng)測(cè)編碼性能的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)集。
【關(guān)鍵詞】：監(jiān)控視頻編碼 背景模型 HEVC 碼率控制 PKU-SVD-A
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN919.81
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1. 選題背景及意義13-14
• 1.2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-24
• 1.2.1 監(jiān)控視頻的特點(diǎn)14
• 1.2.2 監(jiān)控視頻編碼技術(shù)14-19
• 1.2.2.1 數(shù)字視頻技術(shù)14-18
• 1.2.2.2 基于背景建模的監(jiān)控視頻編碼18-19
• 1.2.3 HEVC編碼框架及特點(diǎn)19-23
• 1.2.4 碼率控制方法23-24
• 1.3. 本文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排24-27
• 第2章 基于背景建模的質(zhì)量遞增背景幀編碼方法27-35
• 2.1 基于HEVC-S的背景幀碼率突增問題分析27-28
• 2.2 質(zhì)量遞增的背景幀編碼方法28-31
• 2.2.1 質(zhì)量遞增的背景幀編碼方法框架28-29
• 2.2.2 殘差圖像的編碼和更新29-31
• 2.2.3 語法元素修改31
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析31-33
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置31-32
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第3章 基于質(zhì)量遞增的背景幀編碼碼率控制35-42
• 3.1 基于背景建模的監(jiān)控視頻編碼的碼率控制問題分析35-37
• 3.2 基于質(zhì)量遞增的背景幀編碼的碼率控制實(shí)驗(yàn)37-40
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 面向監(jiān)控視頻編碼的測(cè)試數(shù)據(jù)集：PKU-SVD-A42-59
• 4.1 視頻采集裝置及規(guī)范43-45
• 4.1.1. 校園監(jiān)控多路采集平臺(tái)43-44
• 4.1.2. 可移動(dòng)采集平臺(tái)44
• 4.1.3. 序列命名規(guī)則44-45
• 4.2 面向監(jiān)控視頻編碼的測(cè)試數(shù)據(jù)集PKU-SVD-A45-48
• 4.2.1. 基本檔46
• 4.2.2. 光照檔46-47
• 4.2.3. 天氣檔47
• 4.2.4. 極端檔47-48
• 4.3 監(jiān)控視頻編碼測(cè)試序列最短長度分析48-52
• 4.3.1. 視頻長度問題分析48-49
• 4.3.2. 監(jiān)控視頻長度確定49-52
• 4.4 監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)集PKU-SVD-A的編碼性能評(píng)測(cè)52-58
• 4.4.1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)置52-53
• 4.4.2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-57
• 4.4.3. 實(shí)驗(yàn)分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1. 總結(jié)59
• 5.2. 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果65-66
• 致謝66

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王紅玉;管鑫;周洪敏;;基于場(chǎng)景切換的碼率控制方法[J];科技資訊;2008年03期

2 朱仲杰;白永強(qiáng);蔣剛毅;粱豐;;基于雙模預(yù)測(cè)的精確碼率控制[J];中國圖象圖形學(xué)報(bào);2010年04期

3 董焱鑫,李桂苓;模塊化聯(lián)合碼率控制技術(shù)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2000年08期

4 范曉東,余松煜,孫軍;基于場(chǎng)景切換檢測(cè)的碼率控制策略[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2000年06期

5 環(huán)，

本文編號(hào)：570594