隨著社會發展和技術進步，視頻監控系統已經廣泛應用。面向視頻監控的視頻處理和視頻編碼技術也成為了多媒體領域的研究熱門。

    本文分析和研究了監控視頻的特點，指出視頻監控系統中需要研究和解決的題目：噪聲估計題目、視頻去噪題目、用戶感愛好區域題目。基于以上情況，本文主要在以下的三個方面做了研究：

    1) 首先本文對視頻圖像中的噪聲進行估計，提出了基于三維差分的視頻噪聲方差估計算法。算法通過對視頻像素做三維差分操縱去除視頻真實信號的低頻分量，并自適應選取三維差分值用于計算噪聲方差估計值。實驗結果表明：所提出的噪聲估計算法相當有效，不僅在高質量圖像和高噪聲水平的情況都能給出較為正確的估計。

    2) 在低光照情況下，視頻監控系統的視頻噪聲比較嚴重。視頻噪聲不僅影響了圖像質量，而且嚴重影響編碼效率。傳統的視頻去噪被看作是與視頻編碼相獨立的過程，因此通常采用去噪--編碼這樣的級聯系統處理含噪視頻。去噪--編碼系統計算復雜度高，并輕易造成視頻模糊。本文提出一種結合時域濾波的視頻編碼方法，它可以直接對含噪視頻編碼，僅在編碼器中增加少量的計算復雜度。該算法只需要簡單地縮小殘差就可以在編碼器中嵌進了基于線性最小均方差估計的時域濾波器。算法相應地優化了編碼器的率失真代價，使編碼模式選擇更公道。實驗結果表明;對加噪視頻編碼時，該算法使AVS編碼器的編碼效率大幅提升，并且有較好的去噪效果。

    3) 本文分析和研究了現有的感愛好區域編碼方法，提出了嵌進強制幀內編碼塊的視頻編碼方法。算法加大視頻碼流中I幀的間隔，從而降低碼率，同時每隔固定幀間隔對感愛好區域強制幀內編碼，使解碼端能在接收強制幀內編碼幀后正確解碼感愛好區域，保證了感愛好區域的隨機接進的延遲時間較小。實驗結果表明：算法進步了編碼性能和碼流數據量的穩定性，從而有利于網絡傳輸。