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1、适用于实时监控系统的快速模式选择算法刘海恩，武频，武伟（上海大学计算机工程与科学学院计算机科学与技术系，上海200072）摘要：针对当前模式选择中复杂性较高的问题,通过分析实时视频监控序列图像模块分布情况,提出了一种基于宏块运动区域特征和运动残差信息的快速模式选择算法。该算法首先将16×16块划分为四个8×8块,依据运动特征的不同将宏块划分为静态块SMB和动态块AMB；然后再利用编码块模式CBP和运动矢量残差MVD信息来作为判断准则选择较小范围的模式进行率失真代价计算。实验结果表明,对于实时视频监控序列
2、图像,该快速模式选择算法可以在视频质量几乎没有损失的前提下,编码速度比H.264中的算法平均提高83.96%,更加适合于视频监控序列图像的编码。关键词：视频监控;H.264;快速模式选择；编码块模式；运动残差中图分类号：TN919.81 文献标识码：AAFastModeSelectionAlgorithmUsedinVideoSurveillanceSystemLIUHai-en,WUPin,WuWei（SchoolofComputerEngineeringandScience,ShanghaiUn
3、iversity,Shanghai200072,China）ABSTRACT：Inordertoovercomethedisadvantageofhighcomputationalcomplexity,withtheanalysisofvideosequencesmodedecisioninthereal-timevideosurveillancesystem,afastmodeselectionalgorithmbasedonmotionregionandmotionvectorsdifference
4、ofmacroblockisproposed.Firstlya16x16macroblockisdividedintofour8x8blocksanditisclassifiedintotwotypes:SMB(StaticMacroblock)andAMB(ActiveMacroblock)accordingthemotioninformationofdifferentregions.ThentheproposedalgorithmutilizedarulebasedonCodedBlockPatte
5、rn(CBP)andMotionVectorDifference(MVD)todecideaminimumrangeofmodeselection.Theexperimentalresultsshowthatthereisabout84.30%encodingtimesavedcomparedwiththeoriginalH.264referencesoftwareforthevideosurveillancesequenceswithalmostnolossofvideoquality,andthep
6、roposedmodeselectionareverysuitableforvideosurveillancecompared.Keywords:videosurveillance;H.264;fastmodeselection;codedblockpattern;motiondifference0引言随着国内各行业信息化建设的需要，目前各地市公安、电力、金融、交通、水利、教育、工厂等部门，已建立综合信息网络系统。其中视频监控是这些部门信息化建设的重点需求之一。H.264(也称为MPEG-4Part10
7、/AVC)可支持当今市场上最高效的视频压缩技术，在不影响图像质量的情况下，与采用M-JPEG和传统的MPEG-4Part2标准相比，H.264的编码可以使数字视频文件的大小分别减少80%和50%以上。由于能够提供如此强大的压缩能力，H.264成为极其适用于视频监控应用的压缩标准。1H.264的可变块技术H.264编码模式中使用了7种不同块尺寸，它们分别是16×16、16×8、8×16（文中简称为P16模式）和8×8，而每一个8×8块又可以进一步分割成8×8、8×4、4×8和4×4，它们又被统一标记为P8
8、模式。对于每种分割模式，各个块都要单独做运动估计，这种灵活的宏块划分更切合图像中实际运动物体的形状，能有效提高编码的准确性。在H.264编码标准中，采用率失真控制机制对所有的模式在参考帧中进行匹配比较，从中选出代价最小的一个模式来进行预测编码。2视频监控的模式选择算法现在已经存在很多种模式选择算法,文献[2]提出了基于模式利用率和时空相关性的快速算法，只需要对某种和某些模式进行搜索和代价计算，就能确定最终的编码模式。文献[3]则利用模式优先
