鐵路應(yīng)急通信系統(tǒng)中視頻壓縮的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著鐵路“十二五”發(fā)展規(guī)劃的順利實(shí)施，我國(guó)的高速鐵路建設(shè)正處于突飛猛進(jìn)的態(tài)勢(shì)，與此同時(shí)建立健全的鐵路應(yīng)急救援體系對(duì)高速鐵路運(yùn)輸安全來說至關(guān)重要。當(dāng)今的鐵路應(yīng)急通信可實(shí)現(xiàn)在事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部迅速搭建臨時(shí)救援通信平臺(tái)的功能，為搶險(xiǎn)救援的指揮與協(xié)調(diào)工作提供豐富的語音和視頻服務(wù)。其中救援指揮中心可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)來的實(shí)時(shí)視頻信息，準(zhǔn)確制定有效的救援預(yù)案，可見視頻業(yè)務(wù)在應(yīng)急救援體系中發(fā)揮著重要的作用。因此如何能夠在保證視頻圖像質(zhì)量的同時(shí)提高編碼效率成為是應(yīng)

2、急通信視頻業(yè)務(wù)研究的熱點(diǎn)。本文在對(duì)鐵路應(yīng)急通信系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，主要分析了適用于應(yīng)急通信視頻壓縮的H.264編碼技術(shù)，著重對(duì)UMHexagonS算法的可優(yōu)化點(diǎn)進(jìn)行分析，并將宏塊模式選擇策略與搜索模板改進(jìn)策略相結(jié)合，并且選擇標(biāo)準(zhǔn)視頻測(cè)試序列進(jìn)行仿真分析。
　　首先，本文在對(duì)鐵路應(yīng)急通信系統(tǒng)深入研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)應(yīng)急業(yè)務(wù)的傳輸協(xié)議，比較了鐵路應(yīng)急視頻業(yè)務(wù)常用的MPEG-4和H.264兩個(gè)視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的性能，并進(jìn)行仿真分析。綜合考慮

3、鐵路應(yīng)急業(yè)務(wù)的特殊性和復(fù)雜性，最終選擇具有良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性與較強(qiáng)抗干擾性的H.264編碼方式作為本文鐵路應(yīng)急通信視頻業(yè)務(wù)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，并著重分析了H.264的主要技術(shù)。
　　其次，本文在闡述塊匹配原理和匹配準(zhǔn)則的同時(shí)，著重研究了經(jīng)典的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，深入剖析了FS、TSS、FSS、DS及HEXBS算法的搜索原理與實(shí)現(xiàn)過程。為了驗(yàn)證各個(gè)算法的性能，在同樣條件下，選取Foreman_cif標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試序列進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，將TSS、FSS、DS、

4、HEXBS經(jīng)典運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法與FS算法進(jìn)行比較，分析各種算法的性能優(yōu)劣。
　　最后，根據(jù)鐵路應(yīng)急通信系統(tǒng)中視頻業(yè)務(wù)的可靠性和實(shí)時(shí)性要求，重點(diǎn)研究了UMHexagonS算法的主要技術(shù)與實(shí)現(xiàn)原理，通過仿真分析可知該算法同F(xiàn)S算法相比，同樣條件下性能趨近于FS算法。但是多種搜索模板相結(jié)合的方式也使得該算法運(yùn)算過程更為繁瑣，繼而本文從宏塊分割模式的選擇以及搜索模板的改進(jìn)兩個(gè)方面進(jìn)行UMHexagonS可優(yōu)化分析，結(jié)合全部的優(yōu)化策略之后，選取