視頻圖像處理與應用研究

謝丁峰 周安眾

摘要：當前，我國科學技術發展迅速，在此背景下，視頻圖像處理與分析應用，在人們的社會生活中發揮的作用越來越大，比如在視頻監控、數字電視等方面應用廣泛，它和每個人的生活息息相關，其重要性不言而喻。本文將對視頻圖像應用的發展進行闡述，同時將結合一些典型事例對其應用進行了分析。

關鍵詞：視頻圖像;圖像處理;應用分析

中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）08-0069-02

1 視頻圖像技術處理的發展

1.1 視頻圖像處理概念

視頻圖像是運用技術手段，將所需要的內容轉化為圖片，這些圖片就是人類感知到的客觀世界的影像。視頻圖像處理技術是指對已獲得的影像或圖片進行加工和處理，經過處理后這些影像和圖片能夠滿足人們的生產生活需要;同時，經過處理的圖像經過修改參數指標后能夠任意的進行傳輸以便于人們進行交流，這也是當前大數據發展的一個重要方向，只有此才能滿足技術日益發展的需求。

1.2 視頻圖像處理發展簡介

視頻圖像處理已經發展很長一段時間，最初，圖像處理只能進行簡單的二維空間處理，應用范圍相對較窄，那時只是應用在相片的后期處理以及電影圖像的修改上，而且處理效果也不是很理想，技術相對不夠成熟，且傳輸質量也較低;隨著計算機技術的發展，特別是近幾年，視頻圖像處理技術發生了質的改變，圖像處理可以在三維動畫、電影特效等方面發展迅速，通過這些發展給人們的生活帶來了豐富多彩的變化。如今是視頻傳輸迅速且保真度高，同時，在傳輸過程中更加的安全、高效、快速，視頻圖像處理也得到了廣發的運用。

2 視頻圖像處理的工作內容

2.1 視頻圖像的獲得及壓縮

要想對圖像進行處理，首先需要獲得圖像，獲得圖像是視頻圖像處理的基礎。隨著智能手機的廣泛應用，人們通過它很容易獲得自己想要的圖像，這在一定程度上也促進了視頻圖像處理的發展，因為，當前手機、相機等工具的像素越來越高，其所獲得的影像資料的質量也隨之提高，內存所占比例也迅速增加，在這種情況下，也增加了視頻圖像的處理難度，所占內存增大，直接影響了視頻圖像的傳輸速度，很難保證其傳輸的實時性，即使想達到實時傳輸的效果，也得增加傳輸者的成本，比如時間、精力等，因此圖像壓縮技術應運而生，它的出現能夠降低傳輸成本，提高工作和傳輸效率。圖像壓縮主要技術類型有以下幾個：H.264、MPEG4、M-JPEG和JPEG等。在對視頻圖像進行實際壓縮處理的過程中，應首先考慮cpu性能指標。每一種壓縮技術也存在的不同的特點，比如JPEG技術具有的優勢是實現IP報的編碼處理，在對圖像壓縮使具有良好的效果;MPEG4技術在處理圖片時容易失真，它主要用于對視覺性要求比較低的領域;M-JPEG技術應用最為廣泛，它能夠將連續的動態圖像轉為靜止圖像，且可保證其分辨率;H.264技術在DCT基礎上建立而來，在壓縮比例為20∶1的壓縮算法中處理效果最好，它不適用網絡的傳輸過程及流媒體中。

2.2 視頻圖像的保密

圖像的保密主要運用在國防、工業設計、商業機密等領域，這些領域對安全要求較高，進行保密處理有利于他們自身的發展，但圖像保密應用范圍不是很廣泛。那么圖像保密怎么才能做到呢？主要就是按照算法程序，對圖像進行處理，在保存或傳輸過程中即使被別人竊取，沒有相應的解密程序是無法觀看的，這樣就能夠保證其安全，有利于保密行業的發展。

3 視頻圖像的應用分析

3.1 視頻處理在道路監控應用分析

在道路監控中應用視頻處理技術是經常能見到的應用，它的運用能夠保證道路的暢通與安全，讓執法者能夠及時掌握道路狀況，針對各類突發情況采取相應措施，處理突發情況，同時，它的運用在一定程度上能夠規范司機行為，維持交通秩序，當出現交通事故時，也可通過視頻監控回放，找到事故責任人并進行取證，能夠更快速高效的解決交通問題。隨著我國經濟的快速發展，道路交通系統也開始變得比過去更加復雜，這就對視頻處理技術要求也相應的提高了，比如，現在車輛的行駛速度很容易就能超速，在超速行駛的這些車輛中，怎么能夠快速高效的捕捉到，就需要更高的視頻圖像處理技術，對圖像進行分割，從而排除干擾，找出可靠的信息。

3.2 視頻處理在監控視頻中的應用

目前，人們為了提高安全意識，很多家庭、學校、超市、居民社區等區域都已經安裝了視頻監控，當發生一些情況時，監管人員就可以通過監控回放找到相關責任人，在這個過程中監管人員可以采用無線傳輸的方式將所需要的圖像進行傳輸，而且隨著技術的發展，無線傳輸能力已經相當成熟，無論是從質量和效率上都能令人滿意，同時，它也具有較高的抗干擾能力，在傳輸過程中能夠保證圖片質量，即使進行壓縮后，也不影響圖片質量，實用性較強。

3.3 視頻處理在航空航天上的運用分析

隨著我國航天事業的發展，我國已經有各類飛船、月球探測工程等項目，這些項目在世界上也能排入前列，在這些項目的發射過程中，視頻處理技術發揮著不可替代的作用，我們最為直接的感觸就是，當這些項目發射時的現場直播，在直播過程中所看到的影響，都是采用視頻處理技術完成的，與道路監控、其他監控相比，航空項目對視頻處理技術的要求更高，在這個過程中，視頻的傳輸必須采取無線傳輸、它對干擾性、保密性要求比較高，同時在傳輸過程中還要保證畫面的質量和清晰度，同時在壓縮空間的基礎上要保證畫面效果，使人們能夠看到真實的畫面感。

3.4 人工智能在視頻圖像處理的應用

人工智能是機器的深度學習，是一種以人工神經網絡為架構，對數據進行表征學習的算法。至今已有數種深度學習框架，如深度神經網絡、卷積神經網絡和深度置信網絡和遞歸神經網絡已被應用在計算機視覺、語音識別、自然語言處理、音頻識別與生物信息學等領域并獲取了極好的效果。人工智能是在近幾年發展迅速，其應用領域十分廣泛，人工智能可以根據命令快速修改圖片，并可按照各種風格進行轉換，例如，美國一家公司開發了一個叫SmileVector的推特機器人，它可以根據命令生成任何明星的微笑動圖，當我們任意輸入一張人臉照片時，它可以通過深度學習神經網絡生成他們微笑的表情，也許生成的圖像和真實情況存在偏差，但他們都是完全根據指示命令生成，這是人工智能在圖像處理領域的應用，不久的將來人工智能將改變我們的生活體驗。

4 結語

視頻圖像處理技術，目前在很多行業已開展運用，除了本文提到的道路監控、航空航天監控等方面，它還在醫學顯微鏡、電子游戲、動畫制作等方面發揮著巨大作用。本文通過視頻圖像的發展歷程，介紹了視頻圖像的主要應用內容，通過案例分析了它在各行各業應用的價值，相信隨著科學技術的不斷發展，視頻處理技術將得到更大的提高，將為人們帶來更多不同的體驗。上述內容僅為筆者一些看法，肯定也存在一些不足，希望本文能夠為視頻圖像處理的發展提供借鑒。

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