基于统计的视频分析技术

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1、基于统计的视频分析技术研究一、课题背景随着科技的发展，人们的生活在科技的影响下发生着日新月异的变化。从20世纪90年代开始，整个社会就己经进入了数字化、知识化、信息化年代。数字化已经成为新世纪发展的一个最显著特征和最关键技术之一。MPEG是目前最常用的一项音频/视频压缩技术，它实际上并不是一个单一的标准，而是包括了适合于各种不同应用的一系列标准，但这些标准是以一些共同理论为基础的。MPEG是活动图象专家组的缩写词，该专家组是联合技术委员会(JointTechnicalCommittee，JTC1)的一部分，JTC1是由ISO(国际标准化组织)和IEC(国际

2、电工委员会)建立的。JTC1负责信息技术，在JTC1中，下设有负责“音频、图象编码以及多媒体和超媒体信息”的子组SG29。在SG29子组中，又设有多个工作小组，其中就包括JPEG(联合图片专家组)和负责活动图象压缩的工作组WG11。因此，可以认为MPEG是ISO/IECJTC1/SG29/WG11。MPEG-1系统，即ISO/IEC11172，它是第一个用于运动图象的国际压缩标准，开发于1988至1992年间。与JPEG一样，它使用了DCT变换，系数量化和可变字长编码，但它包含了用于时间域压缩的运动补偿。MPEG-1由以下三部分组成：1、系统ISO/IEC

3、11172-1，多路复用结构。2、ISO/IEC11172-2，视频编码。3、ISO/IEC11172-3，音频编码。MPEG-1在技术上显示了巨大的成功。它设计用于SIF图象格式，即352×288(25HzPAL)或352×240（30HzNTSC）的图象码流压缩系统及其相关音频码流，其压缩后的总数据率大约为1.5Mbit/秒。这样的数据率适用于T1数据电路传送和CD-ROM6重放系统，所具有的图象分辨率与家用视频录像机大致相当。MPEG-1于1991年终止修订（即以后的变化仅允许作编辑性的修改）。就在这一年启动了MPEG-2进程。MPEG-2最终于19

4、94年成为一个标准。在MPEG-2进程中，最初的目标是很简单的，即需要一个能够适应广播视频质量的标准。这种编码应当能够完全满足标准清晰度图象(704×480，在29.97Hz时和704×576，在25Hz时)的需求，并能有效地用于隔行扫描视频编码。MPEG-2标准文件即ISO/IEC13818，目前有10部分。在MPEG-2标准中，最重要部分是：1、ISO/IEC13818-1系统(传输流和节目流)，PES，T-STD缓存器模型和基本PSI表：CAT、PAT、PMT和NIT。2、ISO/IEC13818-2视频编码。3、ISO/IEC13818-3音频编码

5、。4、ISO/IEC13818-4MPEG测试和一致性。5、ISO/IEC13818-6数据广播和DSMCC。MPEG-2在许多方面都代表着MPEG时代的到来。将MPEG的巨大灵活性与大规模集成电路日益增长的可用性相结合，这就意味着MPEG-2具有非常广泛的应用。MPEG-3的终结是MPEG-2成功的一个精彩场面。MPEG-3本来是用于高清晰度电视的。MPEG-3的夭折，是因为MPEG－2能够很容易地将其应用调整到高清这一领域，这一事实而且是愈来愈明显。这样，MPEG-2就理所当然地成为ATSCT和DVB广播标准的基础，同时它也被DVD用于压缩系统。MPE

6、G-2还可用于图象中的运动对象。通过对下面将要讨论的类别和等级的划分，它能够为某一应用建立一项全面的标准，但它又以进取的姿态转向更为急需的应用。MPEG-2的开拓性工作一直延续到进入2002年。6为了确保标准的制定能够最终地完成，应当有严格的规则，即在标准化过程中的某一阶段之后，禁止对标准作实质性的改动。这样，在标准被正式接受之时，通常也遗留下一些尚待进一步提高和扩展的问题。MPEG-2就是这样的。如前所述，MPEG-3在启动之后又遭终止，因此，以后的工作就由MPEG-4来进行。MPEG-4的两个版本已经完成，有关进一步扩展的工作仍在继续。MPEG-4最初

7、主要关注的是极低码率的视音频编码。实际上，MPEG-4对以下三种比特率范围作了明确的最佳化处理：64kbit/秒以下、64至384kbit/秒、384kbit/秒至4Mbit/秒。低比特率仍然是一个主要的目标，已经有了一些开创性的意见。有关误码的校正，也给予了极大的关注，这将使MPEG-4非常适合于易产生误码的环境中使用，例如个人手持式传输设备。不过，在MPEG-4中，还有使用比特率高达38.4Mbit/秒的类和级，以及使用数据率高达1.2Gbit/秒的演播室质量的类和级，这些工作仍在进行中。更重要的是，MPEG-4已成为更加广泛的压缩系统－它利用强大的工

8、具开发出了全新的多媒体编码概念，使之适用于互操作性和更大范围内的应