基于低频预测的图像多描述编码及其差错隐藏

为了提高图像、视频在丢包或误码环境下的传输性能,提出了基于低频预测的图像多描述编码方法。根据小波系数的独特特点将原始图像小波变换后的系数分为低频,次高频,高频三部分,对各部分进行不同方式的分组;采用低频预测的预处理和后处理方案,实现描述间的冗余插入;实现了差错隐藏算法以提高传输的鲁棒性。仿真结果表明,系统的抗误码能力大为提高,且可提供灵活冗余插入以适应各种网络传输状况。     

可逆变长编码差错复原技术在数字视频传输中的应用

在无线移动信道和因特网等环境下的压缩视频传输业务,信道传输差错不但严重影响业务质量,甚至会导致整个视频通信完全失效。采用变长编码时,变长编码虽然提高了编码效率,但也使得编码后的视频数据对抗差错的能力十分脆弱。而采用可逆变长编码可以对码流进行双向解码,在差错发生后,解码器可分别由两个重同步点进行解码,并可更精确地确定差错发生的位置,恢复部分本应丢弃的数据。文章将可逆变长编码差错复原技术应用在数字视频传输中,采用可逆变长编码,对应用了数据分割技术的压缩视频传输码流中的宏块头信息和运动矢量等重要信息进行编码,从而提高视频流的抗差错能力和解码端的差错复原能力。并利用第三代移动通信系统的信道模型进行了差错复原技术的实验。结果表明,在应用了可逆变长编码差错复原技术后,重建图像的主客观质量得到了明显的改善。     

基于可伸缩视频编码的率失真优化编码算法*

可伸缩视频编码（SVC）可实现视频流空间、时间和信噪比的完全伸缩,但在差错信道上传输容易引起误差扩散,为此提出一种基于SVC的率失真优化编码算法。该算法在分析了差错信道下传输可伸缩视频流误差扩散失真的基础上,在率失真优化模型中引入时间和信噪比分级的误差分级参数,并根据信道状态自适应地确定宏块编码模式。该算法能够有效地抑制误码在各分层的扩散,提高了可伸缩视频流的鲁棒性。仿真结果表明,算法与以往的算法相比具有更好的抗误码性能,适合视频数据在差错信道上的传输。     

基于概率统计理论的全局率失真优化判决策略

介绍了(JVT)ITU-T和VCEG/IEC的MPEG国际视频编码标准组织,最近已经起草的将被称为ITU-T和VCEG/IEC新标准的视频编码H.264。并结合差错信道的视频传输模型,分析了其传输H.264视频压缩数据存在的编码失真、传输误码失真和扩散失真问题,讨论了在H.264标准差错信道下,全局率失真优化判决策略,并结合H.264SEI(SupplementalEnhancementInformation)域的反馈机制和概率统计理论的知识,提出了一种简单估算失真的算法。该模式判决算法较好地改善了抗误码性能。     

一种新的遥感图像传输方案及性能分析

提出一种新的遥感图像传输方案,该方案能够通过以下措施提高重构的遥感图像的PSNR:根据小波系数的特性和SPH IT编码的原理对变换后的小波系数进行合理分块并分别编码,以防止在星地信道传输中产生误码扩散;以块为单位对各分块小波系数编码后的码流加入同步码和序号,以保证接收到分块的顺序正确;使用Go-Back-N的重传方式来提高提高图像的恢复质量.仿真结果表明,在相同信道误码率(ber<10-3)下,该方案比传统的基于SPH IT算法的图像传输方案具有更高的抗误码特性,重建图像的峰值信噪比提高4dB.     

一种基于小波变换的多描述图象编码算法

网络信道的不稳定性可能会造成数据传输出错 ,从而可能导致恢复图象质量的急剧下降 ,或者使算法失效 .针对这种情况 ,提出了一种新的图象压缩方法来改善上述问题 .该方法是首先将图象进行小波分解 ,然后针对不同的频带特征采用不同的压缩方法进行编码 .在图象编码中 ,对于低频子带系数采用 DPCM编码 ,对于高频子带系数则采用多描述标量量化器 .由于小波分解后的系数经活动性预测分类后具有拉普拉斯分布的性质 ,因此可对其采用预测分类的自适应量化方法进行编码 .同时由于不同子频带的系数之间具有不同的相关性 ,因此在编码过程中采用了不同的方法来分别对高频子带系数和低频子带系数进行编码 ,并且充分利用了频带系数分布具有拉普拉斯分布的特点 .实验表明 ,该方法在减少传输误码敏感性方面具有理想的效果 .     

一种基于统计的H．264差错信道下抗误码方法

结合在差错信道下的视频传输模型，本文分析了在差错信道下传输H．264视频压缩数据存在的编码失真、传输误码失真及扩散失真问题；针对这个问题，讨论了H．264标准中 基于宏块的误码掩盖技术及差错信道下基于全局率失真优化的宏块模式判决算法；并结合H．264 SEI域的反馈机制和概率统计理论，提出了一种简单估算失真的方法。该模式式判决算法较好地改善了抗误码性能。     

基于图像低频子带极大值映射的量化算法

针对图像压缩中的死区量化不能有效保留图像边缘信息的问题,提出了低频子带极大值映射量化算法.在图像经过小波变换后所形成的各级子带中,首先利用与低频子带系数呈映射关系的各级高频子带系数的均值确定低频子带中各系数的重要性.在量化过程中,高频子带系数采用JPEG2000中的死区量化步长进行量化,低频子带系数根据自身重要性自动更新量化步长,从而有效保留图像的边缘信息.提出的算法在量化步长更新时对低频系数的选择具有自适应性的优点,与传统的JPEG2000算法相比,所提算法能够加快优化截断的嵌入式分块编码(EBCOT)阶段Tier1的编码速度.实验结果表明,所得图像证明了此算法在保留图像的边缘信息方面具有一些优势,所提算法的峰值信噪比与传统的死区量化相比有约0.2 dB的提升.     

新的基于分裂层树编码图像的传输方案

提出了一种新的基于分裂层树编码（SPIHT）的实时图像传输方案。该方案首先将图像数据进行小波变换,然后将变换后的小波系数进行合理分块并分别采用 SPIHT编码,以防止在无线信道传输中产生误码扩散。最后为了提高重构图像的恢复质量,提取每一个块中最高一级的小波系数数据进行重复传输,同时采用最优的帧长,提高图像传输系统的吞吐量。理论分析和仿真结果表明,提出的方案比传统的基于SPIHT算法的图像传输方案具有更高的抗误码特性,重构图像的峰值信噪比提高约10dB。     

适合网络传输的小波基图像编码

文章提出了一个在容易出错的信道上传输SPIHT编码图像的新算法。该算法有两个创新部分。首先,SPIHT编码流根据LIP和LIS分段,应用于每一段码流的CRC检错码把错误的传播限制在每一段内。另一有效的方法是优先传输小波变换图像的最低频子带,使编码甚至可以在出现严重错误的时候仍能提供可以接受的解码图像。该算法极大地增强了小波图像传输的抗误码性能。实验证明此种算法是非常有效并且可行的。     

基于小波域的两阶段多描述图像编码

为加强图像在不可靠网络上传输的鲁棒性,提出基于小波域的两阶段图像多描述编码方案.第1阶段对原始图像经小波变换后的系数进行SPIHT编码,形成第1部分描述;第2阶段对SPIHT编码后的系数进行解码,与原始小波系数作差分,实现差值信号的四叉树抽样,通过SPIHT编码形成第2部分描述.将2部分描述复制并同步传送到两信道中.实验结果表明,该方案冗余调节方便,编码后的数据流能适应各种网络传输状况.     

基于水下图像光学成像模型的清晰化算法

针对水下图像的纹理细节模糊、对比度低以及图像光照不均问题,通过分析水下图像的成像过程,提出一种水下图像清晰化算法。在小波域的低频子带上结合水下图像光学成像模型,先利用高斯模糊对介质散射光进行估计与去除,再采用基于局部复杂度的方法调整衰减因子,对衰减低频子图进行自适应增强;在高频子带上采用非线性变换的增强方法,进一步增强了高频信息并有效地抑制了噪声的放大。实验结果表明该算法对解决水下图像模糊和光照不均问题具有较好的效果,与基于小波变换的水下降质图像复原算法相比,具有较高的实时性。     

基于分裂系数的多描述编码

提出了一种新的多描述图像编码方案---基于分裂系数的多描述编码。通过对每一个小波系数进行按位下采样,把一个系数分裂为奇数位系数和偶数位系数。奇数位系数信息和偶数位系数保护信息构成一个描述,偶数位系数信息和奇数位系数保护信息构成另一个描述。两个描述通过不同的信道进行传输。由于每个描述都包含了奇数位系数和偶数位系数的部分或全部信息,因此,接收到一个信道的信息就可以重建出一定质量的图像。如果所有的信道传输的信息都被接收,就会得到比任何一个单独信道更好的重建图像。实验结果表明,该算法的性能优于多相变换与选择量化算法。     

水下光学图像重建方法研究进展

水下光学图像可以提供直观丰富的海洋信息,近年来在海洋资源开发、环境保护和海洋工程等诸多领域发挥越来越重要的作用。但是受恶劣复杂的水下成像环境影响,水下光学图像普遍存在对比度低、图像模糊以及颜色失真等质量退化问题,严重制约水下智能处理系统的性能和应用。如何清晰地重建水下光学图像是国内外广泛关注的、具有挑战性的难点问题。随着深度学习技术的蓬勃发展,利用深度学习来提升水下图像质量成为当前的研究热点。鉴于目前国内在水下光学图像重建方面的研究综述较少,本文全面综述其研究进展。分析了水下图像退化机理,总结了现有水下成像模型以及水下图像重建的挑战;梳理了水下光学图像重建方法的发展历程,根据是否采用深度学习以及是否基于成像模型,将现有方法分为4大类,并按照研究发展顺序,依次介绍4类方法的基本思想,分析其优缺点;归纳了目前公开的水下图像数据集以及常用的水下图像质量评价方法,并对8种典型的水下图像重建方法进行了性能评测和对比分析;总结了该领域目前仍存在的问题,展望了后续研究方向,以便于相关研究人员了解该领域的研究现状,促进该领域的技术发展。     

水声通信在隔水管监测系统中的应用与实现

针对3 000米深水钻井隔水管监测系统的数据实时传输问题,设计了一种水声通信系统方案。从信号调制方式的选取、最佳载频的选取以及帧结构的设计等方面详细介绍了该通信系统方案,并给出整个系统工作流图。立足实际应用,采用C语言实现了通信系统中信号同步、信号解调、数据显示等关键技术,使得整个系统具有了实时监测、实时传输、实时显示的功能。通过消声水池试验和水库试验验证了该方案的可行性。     

水下图像增强和复原方法研究进展

目的 近年来随着水下图像/视频在海洋军事、海洋环境保护和海洋工程等科研和工业领域扮演越来越重要的角色,水下图像增强和复原作为关键技术之一,越来越多地成为研究的热点和难点问题。目前有关水下图像增强和复原方法研究进展的综述论文在国内外相对较少,为使即将进入该研究领域的学者比较全面地了解该领域的研究现状,促进该领域的快速发展,本文对其系统综述。方法 在广泛调研大量文献的基础上,按照是否基于物理模型对已有方法进行分类讨论,对其基本思想、方法特点、实验方法进行归纳和总结,其中对典型的方法进行具体介绍和分析。同时,介绍了水下图像质量的评测体系,针对典型方法的处理结果进行定性和定量的评测。进而,总结该研究领域目前存在的不足,展望未来可能的发展方向。结果 总结了水下图像退化的原因、水下图像增强和复原所采用的主要技术和方法、水下图像质量评测体系的发展历程,给出了亟待解决的问题,展望了未来的发展方向。结论 作为新兴的研究领域,水下图像增强和复原在工业界和学术界都具有广阔的应用前景和研究价值,但针对目前存在的一些局限性还需要进一步深入研究。     

水下图像增强和修复算法综述

因受到光线散射和吸收、水体杂质、人工光源等因素影响,水下成像质量较低,很难满足生产作业的需求,而水下图像的增强和复原技术有助于提升水下机器视觉的能力.为帮助研究者掌握水下图像处理领域的研究方法和现有技术,对水下图像增强和复原方法进行综述.首先对水下图像存在的主要退化类型进行分析;分别对水下图像增强、复原的经典方法和最新进展进行总结,系统梳理了水下图像质量评测体系和公开数据集;最后对水下图像处理未来的研究趋势进行了展望.     

水下传感器网络节点定位信号检测的设计

针对水下环境的特殊性和水声定位系统的要求,为降低检测水声定位信号的复杂度和硬件资源消耗,能够准确检测定位基站发射的水声定位信号,为目标基站的定位提供实时、快速的时延信息,根据水声定位信号的特点,采用码元匹配检波和编码定位信号相关的方法,确定水声定位信号的到达时间,并以FPGA为平台利用VHDL语言对水声定位信号的检测设...     

一种水声通信中的自适应ARQ方案

在水声通信系统中,由于水声信道的半双工、时变和长传播时延等特性,导致用于水声通信中的停等自动重传请求(SW ARQ)方案的吞吐性能显著下降。本文首先利用扩频通信技术,将单个信道分成两个子信道：一个用于前向信道(从发送方到接收方),另一个用于反向信道(从接收方到发送方),充分地利用水声信道。在此基础上,结合选择自动重传请求(SRARQ)方案与返回-n自动重传请求(GBNARQ)方案的混合式自动重传请求(SR GBNARQ)方案的优良性能,提出了一种随水声信道的时变特性改变分组长度的自适应ARQ方案。仿真结果表明：该方案能有效地提高水声通信系统的吞吐性能。     

水声信道均衡算法比较研究

简述了自适应均衡算法和盲均衡算法在水声通信中的应用现状,以及典型的几种均衡算法。分别采用稀疏多径信道和混合相位信道对几种典型的自适应算法和盲均衡算法的均方误差（MSE）性能进行了仿真比较,结果显示,判决反馈均衡器（DFE）结构的算法在以上复杂水声环境中均衡效果良好;采用稀疏多径相位旋转复信道对典型的自适应、盲均衡算法进行了仿真比较,结果表明,在相同的条件下,自适应算法受相位的影响较小,收敛速度快于盲均衡算法。消声水池实验表明了带二阶数字锁相环（DPLL）和DFE结构的均衡算法均具有较好的载波恢复性能,实现了对相位偏差的跟踪,提高了克服多径效应和多普勒频移补偿的能力。