煤礦安全系統(tǒng)中面向傳輸?shù)膶?shí)時(shí)圖像壓縮算法研究.pdf

1、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，井下圖像的實(shí)時(shí)傳輸有利于地面監(jiān)控中心隨時(shí)掌握井下的生產(chǎn)狀況，對(duì)于安全生產(chǎn)有著重要意義。利用監(jiān)控系統(tǒng)中的井下無線網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的圖像，由于受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，因而對(duì)視頻圖像的壓縮提出了較高的要求。 目前，許多實(shí)用的圖像編碼算法都是基于離散余弦變換(DiscreteCosineTransform，DCT)如靜態(tài)圖像的JPEG算法。視頻序列的壓縮一般基于空間域的運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償、對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行離散余弦變換及量化，如

2、MPEG-1，MPEG-2等。但是基于DCT的算法，在壓縮比較高時(shí)，不可避免地產(chǎn)生方塊效應(yīng)。 小波變換具有良好的空間—頻率局域化等特性，適合描述非平穩(wěn)的圖像信號(hào)，適應(yīng)人的視覺系統(tǒng)特性，在視頻編碼領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。 本文針對(duì)無線傳輸?shù)牡痛a率要求，對(duì)現(xiàn)有的靜態(tài)圖像壓縮算法和視頻序列壓縮算法進(jìn)行分析、研究，并比較了各算法的性能。重點(diǎn)研究了基于小波域的視頻編碼系統(tǒng)工作原理，對(duì)基于小波域的運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)和補(bǔ)償算法進(jìn)行了分析，并

3、提出了改進(jìn)算法。 提出了一種基于小波域的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法。在小波分解的最高層低頻子帶中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，得到低頻子帶中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。在這個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域里進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的搜索。南于運(yùn)動(dòng)區(qū)域相對(duì)于整個(gè)低頻子帶較小，因此運(yùn)動(dòng)矢量的搜索速度大大提高。此外，運(yùn)動(dòng)區(qū)域的劃分對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量的搜索也產(chǎn)生了一定的指導(dǎo)作用，避免搜索范圍過大，而引起運(yùn)動(dòng)矢量的失真。 最高層低頻子帶的運(yùn)動(dòng)矢量是其他各子帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索的基礎(chǔ)矢量。因而，這個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的估計(jì)必須精確