基于無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的圖像分布式處理技術(shù)的研究.pdf

1、無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)是在傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上引入音頻、視頻、圖像、聲音等大容量信息的新型傳感器網(wǎng)絡(luò)，在智能家居、戰(zhàn)場監(jiān)控、交通監(jiān)控等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)路的自組織、無人值守等優(yōu)點(diǎn)和新興多媒體技術(shù)感知媒體豐富的特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來，既具有傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)的自組織、多跳路由、資源受限等共同特點(diǎn)，又在能耗分布、服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求、網(wǎng)絡(luò)安全、傳感器模型等方面具有顯著的個(gè)性化特點(diǎn)。由于無線多媒

2、體傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)配備電池供電和低功耗的處理芯片，它的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力、通信能力等都十分受限，使得能量的高效利用成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要目標(biāo)。在無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中圖像信息提供更精確豐富的監(jiān)測信息，但是信息量巨大，因此如何有效的壓縮和傳輸圖像至關(guān)重要。
　　 在無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(WMSNs)中，通常使用數(shù)據(jù)壓縮編碼、冗余信息過濾以及數(shù)據(jù)融合等處理技術(shù)減少數(shù)據(jù)的傳輸量，考慮到WMSNs單個(gè)節(jié)點(diǎn)能量有限和處理能力有限的

3、特點(diǎn)，可以利用多個(gè)節(jié)點(diǎn)的協(xié)同處理能力，通過“在網(wǎng)計(jì)算”完成數(shù)據(jù)壓縮編碼等處理，將冗余度低、數(shù)據(jù)量小、信息量足的處理結(jié)果逐級(jí)上傳至控制中心。針對(duì)WMSNs中圖像處理的特殊要求，本文在研究WMSNs的分布式圖像壓縮算法的基礎(chǔ)上，對(duì)已有的算法改進(jìn)，提出了一種適用于WMSNs的自適應(yīng)分布式圖像壓縮算法；此外對(duì)當(dāng)前的分布式視頻編碼技術(shù)進(jìn)行了研究，探討了其在圖像壓縮方面的應(yīng)用。
　　 首先考慮到Walsh-Hadamard變換簡單高效和能量

4、集中的特點(diǎn)，可以將該變換算法應(yīng)用于圖像壓縮算法中。由于Walsh變換采用二值正交基，非常適合計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，而且有相應(yīng)的快速計(jì)算機(jī)算法實(shí)現(xiàn)。針對(duì)WMSNs節(jié)點(diǎn)處理能力有限的特點(diǎn)，這種變換較DCT變換、小波變換需要更少的存儲(chǔ)空間，提高了運(yùn)算速度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用Walsh-Hadamard變換的算法與基于DCT變換算法相比更加簡單快速。
　　 其次考慮到WMSNs無線信道的特點(diǎn)，提出一種基于信道估計(jì)的自適應(yīng)圖像壓縮機(jī)制。無線信道具