svac安全防范监控数字视频编码技术标准规范文献综述

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1、SVAC安全防范监控数字视频编码技术标准规范文献综述【摘要】本文主要介绍关于SVAC（安全防范监控数字视音频编码）编码算法的研究现状与关键技术及其基本原理。【关键词】SVAC;基本原理；关键技术1.引言随着时代的发展，计算机硬件以及网络多媒体等技术的快速进步，使得监控方面的技术也得到长足的发展被广泛的应用于管理、保安等各类场合.虽然目前的网路技术与硬件存储容量大大提升，不过仍然不能满足对于视频数据进行处理的要求，因此为了确保视频的有效应用需要对视频的原始数据采用压缩编码。但是目前市场上所使用的监控视频技术大多为低通率或者大数

2、据量的高清视频压缩编码格式，为此，我国组建了专门针对安全防范视频监控数字音视频编码标准工作组研究开发出了拥有自主知识产权的安全防范监控视音频标准SVAC，满足视频监控，在传输、存储、播放等领域对于图像压缩日益迫切的需求。2.SVAC视频压缩编码技术SVAC标准是为通用的视频监控应用场景设计的，适用于不同的应用、比特率、分辨率、质量和业务。应用领域包括视频监控数字存储、远程传输和播放等。标准的制定过程中考虑了来自不同典型应用的各种需求，开发了必要的算法，将他们整合在统一的语法规则之下。因此，标准有利于监控视频数据在不同应用之间

3、的交换。SVAC视频标准采用了混合编码框架，包扩变换、量化、熵编码、帧内预测、帧间预测、环路滤波等模块。这是目前主流的技术路线，图1所示为SVAC编码框1SVAC编码框1.帧内预测技术一帧图像内的像素之间互相关性很强，因此可以通过己编码的相邻块预测当前块。SVAC的帧内编码过程利用相邻像素之间的相关性，通过已编码的左边和上方的块预测当前块，预测图像块与原始图像块相减得到残差图像块，再对该残差块进行变换、量化和墒编码，生成码流。SVAC采用了基于8X8和4X4块的帧内预测。相较于AVS编码SVAC增加了两种宏块的预测的可选模式

4、，可以更加灵活的运用于视频处理。在编码过程中，对当前块依次以每种可用预测模式进行预测，并从中选出最优模式，将相关的模式信息写入码流。增加预测模式可以更准确的进行帧内预测，提高压缩比，但由于需要计算每种预测模式下的预测结果，这个过程的计算量是很大的，而最优和次优模式的编码性能可能差异不大，出于视频监控低延迟的要求SVAC亮度块只采用5种预测模式。1.帧间预测技术帧间运动补偿编码是混合编码技术的重要部分，SVAC视频编码采用了16X16、16X8、8X16和8X8的块模式，如图所示的4种运动补偿的P宏块划分方式，扬弃了H.264

5、/AVC标准8X4、4X8、4X4块模式，目的是简化编码器的复杂程度，提高运算效率，更好的刻画物体运动以提高运动搜索的准确性。对于高清视频SVAC的块模式足以精细表达物体运动，而较少块模式能够降低运动矢量和块模式传输的开销，既能提高压缩效率，又能降低编码解码复杂度。2.多参考帧与双向预测SVAC视频标准与H.264/AVC一样采用了多参考帧，它支持P帧和B帧两种帧间预测图像.P帧至多采用两个前向参考帧，B帧采用前，后各一个参考帧。对于运动矢量同样采用了预测编码，即由相邻块的运动矢量经过预测得到当前块的运动矢量，在运动矢量预测

6、样本的获得上，SVAC采用了不同于H.264/AVC的运动矢量缩放技术，该方法将参考索引不同的周围已编码块的运动矢量进行缩放，使得运动矢量预测更有效。3.半像素、四分之一像素插值相较于H.264格式SVAC通过更简单的4抽头滤波器（1，5，5，1）得到半像素点，再通过4抽头滤波器（1，7，7,1）和均值滤波器得到四分之一像素点。滤波器的复杂度减小，在不降低性能的情况下减少插值所需要的参考像素点，减少了数据存取带宽需求，这在高分辨率视频压缩应用中是非常有意义的。1.变换、量化技术离散余弦变换DCT自从1974年提出后，在图像和

7、视频编码领域得到了广泛的应用。在视频编码算法中，无论帧内预测还是帧间预测，预测残差都需要进行DCT变换。一维N点DCT变换公式为：反变换IDCT公式为：其中，x为空间域下标索引，u为变换域下标索引，F（u）为f（x）的DCT变换。在视频压缩算法中，通常使用二维DCT变换，二维N点DCT和IDCT变换公式为：其中M，N是图像块的水平和垂直分辨率;X，y表示图像在空间域的像素位置，f（x，y）表示在（x，y）位置的像素值;u，v表示变换域中水平和垂直方向的频率索引F（u，v）是DCT的变换系数。SVAC视频编码标准采用整数变换，

8、与原始DCT变换相比，整数变换过程完全是整数运算，不存在精度误差，保证了编码的可逆性；同时变换过程只有加减和位移操作，运算量大幅度降低。整数变换本身并不完成压缩功能，只是使得图像数据中的相对重要的信息和相对次要的信息以某种形式分离开，对图像的能量具有较好的集中效果，为压缩打下了基础。1.谪