[发明专利]一种视频序列编解码体系结构

说明书

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，特别是涉及适应于安防监控特殊要求的视频序列编解码体系结构。

背景技术

视频监控技术正在沿着数字化、网络化、智能化的方向发展。视频编解码技术是视频监控的实现基础和关键技术，视频监控在不断发展的同时，对应用于安防领域的视频编解码技术的要求也在不断提高。但目前国内外还没有专门针对视频监控应用的音视频压缩标准，现有的国际信源编码标准如：MPEG-2、MPEG-4、H.264等无法完全满足安防的特殊需求。

目前视频监控设备种类繁多，采用的视频压缩传输标准以及传输协议不统一，行业用户采用了不同开发商的产品而只能构成一个个信息孤岛，难以互连成更大规模的网络。采用统一的音视频编解码标准是不同系统互通的基础，制定面向安防的自主音视频标准AVS-S将是实现标准统一的最好途径之一。

我国目前在视音频产业领域不掌握核心技术标准，相关企业长期受制于国外持有标准化专利与技术的企业和组织。随着安防系统的复杂化，音视频信源编码技术必将成为安防领域的核心技术问题之一。对于中国的安防产业来说，随着产业规模的不断扩大，知识产权与专利收费问题的压力不断增加，由此对企业生产经营的负面影响日趋突出。在核心标准上受制于人将极大的阻碍了我国安防产业的健康持续发展。

“安防行业十一五发展规划纲要”草案中指出：安防产业的发展趋势为专业化、规模化、国际化，安防产业的发展要注意通过品牌战略和标准化战略的实施，促使产业结构合理化。安防电子产业由大做强，关键是看有没有自主核心技术，能不能形成以自主技术为基础的新工业标准。我国安防电子业正面临挑战与机会双选择的局面。目前TC100和AVS两个标准化已经同意共同开展面向安防监控的音、视频编码标准(AVS-S)标准的制定。制定国有自主知识产权的AVS-S音视频标准对于规范安防视频监控核心技术、推动安防监控产业的健康可持续性发展具有非常重要的意义。

今后视频编码技术的发展趋势为：传输数字化、大规模组网，存储网路化、应急联动，管理智能化、传输网络无线化，终端小型化，移动化。根据AVS标准组经过3月份北京会议、4月份杭州会议、6月份哈尔滨会议与安防领域相关企业和专家的详细讨论，达成一致认同，抽象出以下视频监控的技术需求，并作为输出文档进行标准化，这将成为今后AVS-S制定的需求目标：

1.必须支持实时视频编码和存储。

2.必须支持编码过程中图像分辨率、码率、帧率和质量的可调整，也必须支持不同图像分辨率、码率、帧率和质量的多个码流的实现。

3.必须适应全天候采集的视频信号。

4.必须支持特殊帧的标记、多区域标记。

5.必须支持基于区域的不同空间分辨率、不同质量编码。

6.必须支持黑白、彩色和红外视频信号。

7.可支持视频信息的可信编码：具有篡改感知能力，例如水印等技术。

8.能适应多种网络情况，支持通过专网、互联网、无线网络等传输。

以上需求中，和以往视频编码技术相比，主要的技术特色为：多码流实现、基于区域的编码、全天候信号编码和篡改感知能力。编解码体系结构的选择必须以满足以上应用需求为目标，尽量同时兼顾技术优势和经济优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种视频序列编解码体系结构，主要解决与传统编码方式的兼容问题，异构网络的传输问题，如何保证感兴趣区域图像质量的问题，如何适应不同光照条件和天气状况下的图像编码问题，以及编码信息的安全性问题。

本发明按下述技术方案解决其技术问题：包括基本层编码模块、编码控制模块、增强层编码模块三部分，其中：基本层编码模块的图像通过上采样作为增强层参考帧或层间预测削除基本层与增强层之间的信息冗余；编码控制模块根据感兴趣区域(ROI，Region ofInterest)策略控制基本层与增强层中ROI区域的编码方式，通过光线模式判断控制基本层和增强层中支持全天候编码模块；增强层编码模块采用分层技术在以上各编码模块的基础上实现对增强层输入视频流的编码。

本发明与现有技术相比具有以下的主要突出优点：

其一.采用可分级编码技术，可以使对视频图像服务质量(QoS，Quality of Service)有不同要求的、通过异构网连接的多用户同时并发访问视频源数据变得比较容易；