基于分層表達(dá)的無人機(jī)視頻壓縮算法研究.pdf

1、無人機(jī)因其造價(jià)低、生存能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍事和民用的多個(gè)領(lǐng)域。視頻作為最高效、直觀的信息載體，在多種任務(wù)中發(fā)揮著不可替代的作用。然而，有限的帶寬和視頻傳輸巨大的數(shù)據(jù)量一直是限制無人機(jī)應(yīng)用的一個(gè)瓶頸問題，而當(dāng)下成熟的標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法如MPEG-2、H.264等都無法在保證傳輸質(zhì)量的同時(shí)克服以上困難。因此，針對無人機(jī)應(yīng)用的視頻壓縮算法研究具有非常重要的意義。本文提出一種基于分層表達(dá)的無人機(jī)視頻壓縮算法來解決這一問題，從而提供更

2、為靈活的壓縮和表達(dá)方式，以適應(yīng)復(fù)雜多樣的應(yīng)用需求。
　　本文的研究內(nèi)容主要包括以下兩個(gè)方面：
　　一、利用無人機(jī)視頻中背景平面性、運(yùn)動(dòng)一致性的特點(diǎn)，提出一種基于全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割算法，將視頻中與背景運(yùn)動(dòng)不一致的目標(biāo)快速、準(zhǔn)確地分割出來；
　　二、通過對無人機(jī)視頻特點(diǎn)的分析和挖掘，提出基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割的分層視頻表達(dá)，該表達(dá)由背景層、目標(biāo)層和增強(qiáng)層共同組成，每一層可獨(dú)立編碼。其中，背景層由視頻中占較大面積的地面背景

3、組成，其在視頻中表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)主要由攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)造成，采用基于六參數(shù)仿射模型的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)來實(shí)現(xiàn)高壓縮比、低復(fù)雜度的壓縮；目標(biāo)層由視頻中與背景運(yùn)動(dòng)不一致的獨(dú)立目標(biāo)組成，采用改進(jìn)的H.264算法進(jìn)行壓縮；增強(qiáng)層主要由前兩層壓縮之后的殘差組成，借鑒H.264的殘差編碼方法壓縮，往往采用較小的量化參數(shù)以保證視頻的高質(zhì)量。
　　本文分別利用仿真視頻和實(shí)際航拍視頻來驗(yàn)證所提算法的有效性和實(shí)時(shí)性，并與H.264算法進(jìn)行比較。結(jié)果顯示，在極低碼率條件