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多媒体技术和计算机互联网的飞速发展使得人们可以更好地享受各类视频信息，如：有线电视、交互式网络电视、视频监控、视频电话等。为了节约这些视频信息的存储空间及网络传输带宽，国内外的科研机构和工业界早已开展对视频压缩技术的研究。至今，国内国际上都已经制定一系列有良好市场前景的视频编码标准，压缩性能上有较大的提升。近年来，计算机视觉、计算机图形学等理论的发展给视频编码的研究工作带来了新的启发。从主观评价角度出发，根据人的视觉特性进一步去除视频数据冗余信息、提高编码效率是一个极具希望的研究思路。在这样的研究背景下，感兴趣区域(ROI)处理逐渐成为人们研究的焦点和热点。
ROI处理技术是基于人的视觉特性提出的：人眼在观看视频序列时，对图像不同区域的重视程度不同。感兴趣区域中的噪声或失真更容易被人眼察觉，带来更多的主观干扰，因此优秀的压缩技术应该遵循人眼视觉系统的规律，平衡ROI内外的失真、优先保证ROI视频质量，达到对人眼最小的干扰，基于感兴趣区域的码率控制具有巨大的研究潜力。本文研究感兴趣区域编码的相关技术和方法，主要内容包括：
一、针对AVS编码标准在视频监控应用中需要支持特殊帧标记、多区域标记、变质量编码的需求，本文提出了针对感兴趣区域(R0I)编码相关的语法建议并给出应用实例，该建议对于提高监控视频的视觉质量有很大帮助，基于该建议的提案已被AVS工作组接收。
二、本文设计了感兴趣区域质量可分级的码率控制方法。该方法通过基于区域更新码率控制模型并研究编码参数与视频质量之间的关系模型，确定出感兴趣区域质量的上下限，然后根据用户对感兴趣区域指定的重要程度进行感兴趣区域与非感兴趣区域之间的码率分配。实验表明，该方法能够在保证非感兴趣区域质量可接受的条件下，根据用户需求，分等级地调整感兴趣区域的质量。
三、本文设计了基于感兴趣区域的优化全局质量的码率控制方法。该方法不仅建立了视频质量与量化参数之间的关系模型，还建立了含有感兴趣区域的视频的全局质量模型，通过优化感兴趣区域与非感兴趣区域之间的位分配，取得最佳全局视频质量。实验表明使用本方法对视频电话、新闻等含有感兴趣区域的序列进行编码，视频质量可得到明显的提升。