煤礦安全系統(tǒng)中面向傳輸?shù)膶崟r圖像壓縮算法研究.pdf

1、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，井下圖像的實時傳輸有利于地面監(jiān)控中心隨時掌握井下的生產(chǎn)狀況，對于安全生產(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)場的圖像，由于受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，因而對視頻圖像的壓縮提出了較高的要求。 目前，許多實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動估計和補償、對預(yù)測誤差進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，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，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。 本文針對無線傳輸?shù)牡痛a率要求，對現(xiàn)有的靜態(tài)圖像壓縮算法和視頻序列壓縮算法進行分析、研究，并比較了各算法的性能。重點研究了基于小波域的視頻編碼系統(tǒng)工作原理，對基于小波域的運動矢量估計和補償算法進行了分析，并

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