电视导引头图像压缩技术研究

论文摘要

本文以电视制导为背景,研究了用于“人在回路中”制导体制的数据链通信网络的图像压缩技术,为武器系统的研制与试验提供理论准备与技术支持。 首先,研究了用于电视制导数据链中图像压缩的特点与技术要求,分析了目前现有的各种图像压缩编码标准;通过论证比较,最终选定以MPEG—2压缩标准为基础,进行图像压缩技术研究与软件开发。 其次,分别研究了帧内压缩的DCT技术和帧间压缩的各种运动估计算法,分析了它们的技术关键、测试了各种算法的实际性能,验证了各自的技术特点。采用这些算法能够高效率地除去原始图像中的大量冗余数据,使图像信息的实时传输成为可能,特别是视频压缩算法中的核心部分——运动估计算法。研究结果表明“基于梯度下降的搜索法”和“钻石法”算法的压缩效果好、时间短。 最后,采用VC++语言,在PC平台上将各个算法集成在一起,开发了实用压缩软件,并对该软件进行了初步测试,验证了软件的正确性和有效性。为今后的进一步研究打下了基础。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 航空电视制导弹药的研究状况
• 1.2.2 图像编码技术的研究状况
• 1.3 本文的研究内容及主要工作
• 2 图像编码标准
• 2.1 H.261图像编码标准
• 2.2 H.263图像编码标准
• 2.3 MPEG-1图像编码标准
• 2.4 MPEG-2图像编码标准
• 2.5 MPEG-4图像编码标准
• 2.6 选择MPEG-2图像编码标准的依据
• 3 MPEG-2图像压缩编码技术
• 3.1 视频压缩原理
• 3.1.1 视频信号的表示
• 3.1.2 视频压缩的基本原理
• 3.1.3 视频压缩中的常用技术
• 3.2 MPEG-2标准
• 3.3 MPEG-2视频特性
• 3.4 MPEG-2编码码流的数据结构
• 3.5 MPEG-2视频编码算法结构
• 3.6 MPEG-2视频压缩方案中的关键技术
• 4 运动估计算法
• 4.1 运动估计算法研究现状以及种类
• 4.2 提高运动估计算法效率的主要方法
• 4.2.1 初始搜索点的选择
• 4.2.2 块匹配准则的选取
• 4.2.3 搜索方式
• 4.3 运动估计算法研究及实验比较
• 4.3.1 全搜索法（FS）
• 4.3.2 二维对数搜索法（TDL）
• 4.3.3 三步搜索法（TSS）
• 4.3.4 交叉搜索法（CSA）
• 4.3.5 基于块的梯度下降搜索法（BBGDS）
• 4.3.6 钻石搜索法（DS）
• 5 实用压缩软件编制
• 5.1 软件结构
• 5.2 主要函数说明
• 5.3 软件使用说明
• 6 图像压缩验证与测试
• 6.1 验证系统组成
• 6.1.1 CCD摄像系统
• 6.1.2 视频采集卡
• 6.1.3 个人计算机
• 6.2 性能测试
• 6.3 结果分析
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献