随着监控视频在科学研究、大数据分析、交通、公共安全等领域的广泛应用,监控视频的数据量急剧增加。监控视频压缩率的增长速度已经远远落后于视频数据的增加速度。与一般视频相比,监控视频由部署在固定位置的监控摄像机捕获,包含大量的冗余背景信息。通过去除这些冗余信息,可以进一步提高监控视频的压缩率。针对监控视频特点的编码技术的研究已经成为国内外专家学者的一个研究热点。在调研已有的监控视频编码方案的基础上,对其中的基于背景的编码方案做了深入研究。本文的研究内容主要包括:第一:基于双背景编码方案的实时监控视频编码。为了使视频采集速度达到设计要求,视频监控系统中使用的编码算法需要满足实时性要求。双背景编码方案虽然可以有效压缩监控视频,但是其在设计和实现过程中并未考虑实时性问题。对此,本文提出双背景编码方案的快速算法,从两方面对该方案进行实时性优化:一方面,进行块分类时,减少最大绝对差值的计算次数;另一方面,背景更新迭代过程中,只进行一次块分类。此外,在x264中实现该算法,使之满足是实时性要求。实验结果表明,相对于原x264算法,该快速算法编码速度略有降低,但是其的压缩率提高了12.8%;相对于原双背景编码方案,在压缩性能相当的情况下,本文所提算法的编码速度提高了21%。第二:基于自适应背景更新的监控视频编码。目前,已有的大多数基于背景的编码方案只在起始阶段进行一次背景编码和重构,以避免码率的增加。但是,随着时间的推移,背景数据会出现较大的变化,从而导致在之后的编码过程中,该背景无法提供有效参考。为了解决以上问题,本文提出一种高效的背景更新方案:自适应背景更新方案。在更新背景时,该方案对待更新的背景宏块进行分类,并根据分类结果自适应地选择不同码率的编码方案,实现背景的自适应更新。实验结果表明,相对于不更新背景,本文所提方案的压缩率提高了1.7%。