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《中南大学》 2012年
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无线多媒体传感器网络图像编码算法研究

熊哲源  
【摘要】:在资源受限的无线多媒体传感器网络中存在大量的图像数据需要处理和传输。为充分利用资源,需要设计一个能够综合考虑能量消耗、压缩率和图像质量之间平衡的图像编码方案。对无线多媒体传感器网络中图像编码技术面临的挑战和设计目标进行了讨论。对无线多媒体传感器网络图像编码现有解决方案和理论研究成果,分别从个体信源编码和分布式信源编码两方面进行分类探索。对个体信源编码存在的一些问题进行讨论,并指出了未来研究的方向。 研究无线多媒体传感器网络中无线视频传感器节点的图像编码和图像传输的性能。对基于DCT和DWT的图像编码与传输的能量消耗和率失真进行建模分析。对适用于WMSN的图像质量评价指数进行研究,提出基于加权分块的峰值信噪比。根据所建立的能量消耗与率失真模型,对有限的能量和传输带宽进行优化分配,以使得能量消耗最小化。仿真实验结果表明,所提出的方法在保证应用所需图像质量的情况下,有效地降低了无线传感器节点的数据通信量和计算过程的能耗。 研究无线多媒体传感器网络中视频监控图像序列的压缩,提出一种基于变化检测和改进JPEG算法的低复杂度图像编码方案。通过变化检测算法定位监控图像中的运动目标即感兴趣区域,仅传输兴趣区域以减少数据传输量,适应无线传感器节点存储转发能力有限的特点;改进JPEG算法中的DCT和量子化过程以降低计算复杂度,适应无线传感器节点计算能力有限的特点。算法复杂度分析和仿真实验结果表明,所提出的方法在保证应用所需图像质量的情况,有效地降低了无线传感器节点的数据通信量和计算过程能耗。 为充分利用有限的资源产生高分辨率、宽视角图像,考虑到相邻无线视频节点之间的信息冗余性,提出一种适用于无线多媒体传感器网络的图像拼接算法。使用分块搜索算法进行图像配准以降低能耗,改进绝对差值和算法以提高图像配准的精度,并使用渐进渐出的加权平均算法对图像进行缝合,图像拼接之后簇头与基站间的通信量减少,可以有效降低网络负载。仿真实验结果表明,所提出的算法在保证一定图像配准精度和图像质量的情况下,计算复杂度较低,可以有效节约能量。 针对图像质量要求较高的应用场景,提出了一种能量有效的JPEG2000图像编码算法,根据网络条件和图像质量的限制,使用查找表来选择适当的量子化层级和小波变换层级以减少能量消耗。并采用给予优先级的图像传输方案,根据节点剩余能量和数据优先级来决定转发或丢弃。仿真实验结果表明,所提出的方法能够在保证所要求图像质量的情况下,有效地降低无线传感器节点的计算和通信能耗。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP212.9;TN919.81

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 熊哲源;樊晓平;刘少强;李勇周;瞿志华;钟智;;一种适用于无线多媒体传感器网络的JPEG图像编码算法[J];传感技术学报;2011年10期
2 王玉斐;王汝传;曾鸣;黄海平;孙力娟;肖甫;;多媒体传感器网络中基于颜色空间的图像融合方案[J];电子学报;2009年08期
3 陶丹;马华东;;视频传感器网络中基于相关性图像融合算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2007年05期
4 樊晓平;熊哲源;陈志杰;刘少强;瞿志华;;无线多媒体传感器网络视频编码研究[J];通信学报;2011年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 马大玮;小波图像压缩编码算法及应用研究[D];重庆大学;2002年
2 高广春;第二代小波变换理论及其在信号和图像编码算法中的应用[D];浙江大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 白晓勇;张可;;无线传感器网络仿真中的目标定位问题[J];兵工自动化;2009年07期
2 熊哲源;樊晓平;刘少强;李勇周;钟智;;面向无线多媒体传感器网络的JPEG 2000图像编码算法[J];传感器与微系统;2012年01期
3 王玉斐;王汝传;曾鸣;黄海平;孙力娟;肖甫;;多媒体传感器网络中基于颜色空间的图像融合方案[J];电子学报;2009年08期
4 马大玮,杨士中,余平;机-星-地遥感图像传输系统的设计[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年09期
5 符祥;石丹丹;曾接贤;;一种新的有向传感器网络覆盖增强算法[J];传感技术学报;2012年10期
6 熊哲源;樊晓平;刘少强;李勇周;钟智;;一种适用于多媒体传感器网络的图像拼接算法[J];计算机应用研究;2012年05期
7 张欢;樊晓平;刘少强;熊哲源;钟智;;WMSN中基于兴趣区域检测的JPEG编码算法[J];计算机应用研究;2012年06期
8 靳勇;白光伟;李明杰;;视频传感器网络中基于GOP与距离感知的协作ARQ机制[J];计算机应用研究;2013年02期
9 宋朝阳;程刚;郭达;;基于无线传感器网络的视频编码技术研究[J];移动通信;2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 焦竹青;变换域中的多源图像融合方法研究[D];江南大学;2011年
2 李玉峰;小波分析在图像去噪与压缩中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
3 朱习军;基于小波分析的高精度GPS测量质量控制研究[D];山东科技大学;2006年
4 陶丹;视频传感器网络覆盖控制及协作处理方法研究[D];北京邮电大学;2007年
5 解伟;小波图像压缩技术在数字电影中的应用研究[D];北京邮电大学;2007年
6 高建波;小波提升理论及其在OFDM中的应用研究[D];北京邮电大学;2007年
7 陈玉春;多源图像融合算法研究[D];西北工业大学;2006年
8 杨丽;无线内窥镜系统设计及内窥镜图像压缩编码算法研究[D];重庆大学;2008年
9 刘亮;视频传感器网络中目标定位跟踪问题研究[D];北京邮电大学;2009年
10 王仁龙;基于小波变换的雷达图像压缩技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张波;基于提升小波变换的框架结构损伤检测[D];郑州大学;2010年
2 郭洋;基于嵌入式零树图像压缩编码方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 邓海兵;基于提升小波变换方法的视觉和听觉诱发脑电信号单次提取[D];华东理工大学;2011年
4 赵龙;动态视觉传感器网络的研究[D];江南大学;2011年
5 王栋;无线多媒体传感器网络中拥塞控制策略的研究[D];陕西师范大学;2011年
6 祁凯;视频传感器网络节点定位技术的研究[D];杭州电子科技大学;2009年
7 赵玉波;环境激励下时变系统模态参数分析方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 侯加涛;延迟容忍移动传感器网络中基于接收者的分阶段数据传输协议[D];湖南科技大学;2011年
9 张贤凤;有向传感器网络覆盖算法研究[D];长沙理工大学;2011年
10 刘佳;无线多媒体传感器网络中分布式图像压缩算法的研究[D];沈阳航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王祖林,周荫清;用整数小波变换进行无失真SAR图像压缩[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
2 林刚,刘泽民;基于最优比特分配的小波视频编码[J];北京邮电大学学报;1999年01期
3 鲁琴;罗武胜;张勇;;多媒体传感器网络中基于两跳簇结构的图像传输方案[J];传感技术学报;2007年11期
4 张正宜;金心宇;;无线多媒体传感器网络实时任务分配算法[J];传感技术学报;2009年05期
5 杜笑平;一种新的小波变换零树图象编码[J];电讯技术;1997年05期
6 高广春,姚庆栋;应用于分段连续信号的基于提升格式的双自适应小波变换[J];电路与系统学报;2005年03期
7 李洪刚,吴乐南;基于任意小波的提升格式的设计[J];东南大学学报(自然科学版);2001年04期
8 周敬利,罗为民,余胜生;多媒体通信新标准——MPEG4[J];电信科学;1998年08期
9 周杰,彭嘉雄,丁明跃;基于视觉误差准则的矢量量化编码[J];电子学报;1997年01期
10 田金文,柳斌,柳健;基于整数小波变换的准无失真图像压缩技术[J];电子学报;2000年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨小勤,王四龙,宁书年;S600支持下的煤田地质数据图像分析系统[J];煤田地质与勘探;1995年04期
2 从余;MPEG2图像编码块CLM4740/4720/4440[J];实用影音技术;1996年10期
3 王光学,曹长修,孙光宇,王键;一种基于视觉特性的零树编码[J];计算机工程与应用;1999年06期
4 陈亮,张雄伟;基于Windows平台实现视频信号编解码[J];电视技术;2002年10期
5 李建欣,朱日宏,丁绪星;一种基于配对相关变换的多描述图像编码方案[J];计算机应用研究;2005年06期
6 杨帆;;基于可逆双正交小波变换的图像压缩算法的实现[J];贵州大学学报(自然科学版);2011年02期
7 田萍;分块三级及矢量量化图像编码[J];系统工程与电子技术;1992年02期
8 朱维乐,于鸿洋,顾德仁;HDTV的参数选择及计算机模拟(英文)[J];电子科技大学学报;1993年04期
9 周洞汝;杨荣;;二值图像的区域游动编码及其复杂性分析[J];自动化学报;1993年01期
10 徐孟侠;新的数字电视体系[J];电子科技导报;1994年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢志军;陈红;;传感器网络中能量高效的聚集算法研究[A];第二十四届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2007年
2 解婷婷;樊小泊;陈红;;传感器网络中基于动态线路的连续查询处理[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2006年
3 程时端;;传感器网络[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2004年年会论文集[C];2004年
4 谢志军;陈红;;传感器网络中能量高效的区域连接算法研究[A];第二十四届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2007年
5 姚剑波;;无线Mesh传感器网络中的位置隐私[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
6 纪守领;李金宝;;基于公共子树缓存的传感器网络查询技术研究[A];第26届中国数据库学术会议论文集(B辑)[C];2009年
7 曾加;慕春棣;胡建斌;;基于博弈论的传感器网络能量平衡路由[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 张和生;潘成;杨军;贾利民;董宏辉;梁玉庆;梁乙朝;;一种面向交通状态获取传感器网络体系结构的设计与实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 房栋;李宇;尹力;黄海宁;;水声传感器网络MAC协议研究与实现[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨志杰;物联网两项行业标准正式立项[N];中国建设报;2010年
2 布轩;传感器网络标准工作组在北京成立[N];中国电子报;2009年
3 许泳;传感器网络将与互联网融合[N];计算机世界;2007年
4 记者 过国忠 通讯员 王楠;传感器网络SoC芯片制成[N];科技日报;2010年
5 ;中国首台IPv6微型传感路由器诞生[N];网络世界;2006年
6 记者 过国忠;我国传感网首批6项标准发布[N];科技日报;2011年
7 本报记者 吴磊;物联网关键技术亟待突破[N];通信产业报;2009年
8 工业和信息化部 通信科技委委员 侯自强;物联网仅仅才开始[N];计算机世界;2009年
9 本报记者 韩义雷 过国忠;无锡加快建设物联网“感知中国”中心[N];科技日报;2009年
10 通讯员  张兰 记者  赵凤华;我国研制出首套IPv6微型传感路由器[N];科技日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊哲源;无线多媒体传感器网络图像编码算法研究[D];中南大学;2012年
2 彭秀莲;基于行结构的图像编码[D];中国科学技术大学;2012年
3 郭虹;视觉修复的图像编码与认知研究[D];上海交通大学;2010年
4 许继征;高效图像编码中自适应变换的研究[D];上海交通大学;2011年
5 张正阳;高性能图像编码研究[D];西安电子科技大学;1999年
6 王成优;全相位双正交变换理论及其在图像编码中的应用研究[D];天津大学;2010年
7 赵静;无线多媒体传感器网络的覆盖控制与目标跟踪问题研究[D];兰州理工大学;2010年
8 沙超;无线多媒体传感器网络节能关键技术研究[D];南京邮电大学;2011年
9 赵国涛;无线多媒体传感器网络中流媒体同步问题研究[D];北京邮电大学;2012年
10 李瑞芳;无线多媒体传感器网络MAC层关键技术研究[D];湖南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王振;MPEG-4运动补偿算法和背景图像编码的研究[D];清华大学;2003年
2 石艳玲;红外虚拟键盘技术研究[D];华北工学院;2004年
3 金彩虹;小波域内的分形图像编码[D];华中师范大学;2001年
4 籍俊伟;无损图像压缩技术的研究与应用[D];北京化工大学;2004年
5 冯岩;小波变换在图像压缩中的应用[D];华中师范大学;2004年
6 盛馥钟;基于视觉的彩色图像小波变换编码的研究[D];西安理工大学;2000年
7 夏帅;小波分析在数字图像压缩中的应用与研究[D];湖南大学;2005年
8 林晓燕;多小波变换在图像编码中的应用研究[D];天津大学;2005年
9 陈晓雷;基于感兴趣区的图像编码和传输研究[D];兰州大学;2006年
10 寇红召;MPEG2视频图像信息搭载研究与实现[D];电子科技大学;2004年
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