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无线视频传感器网络是由一组具有计算、存储和通信能力的视频传感器节点组成的分布式感知网络。无线视频传感器网络可以使人们在任何时间、地点和任何环境下获取大量信息,为野外随机性的视频数据获取提供方便,成为21世纪最重要的技术之一。
目前图像/视频压缩已成为无线视频传感器网络研究的一个难点和热点。本文在前人工作的基础上从图像编码算法的抗误码性能和系统能耗两方面,对应用于环境监控中的无线视频传感器网络的图像编码方法进行了初步研究。本文主要完成以下工作:
1.分析了无线视频传感器网络和图像编码的基本概念、特点及发展趋势;比较了视频传感器网络与传统传感器网络的异同;介绍了目前应用于无线视频传感器网络中的相关图像编码理论。
2.研究了无线视频传感器网络中图像编码算法。在无链表分层树集合划分算法基础上提出一种独立子树的图像编码算法,即对各子树进行单独编解码。该算法在低内存需求的同时,把误码的影响控制在当前块内,能有效减少差错的传播,极大提高了算法抗误码性能,保证了终端图像重建的质量,更适用于无线视频传感器网络的有噪信道传输。
3.针对于无线视频传感器网络应用于环境监控的实际要求及其能量受限的特点,提出一种压缩码流的分段传输模式,在满足监控中心要求的图像质量前提下,尽可能减少节点需要传输的数据量,最大限度地节省了系统功耗。
4.将基于9/7整数提升小波变换的编码算法与分段传输模式相结合,比较改进前后算法的抗误码性能、重建图像的信噪比,以及在不同传输比特间隔、压缩码率、节点距离及路由跳数条件下能量消耗方面的仿真实验,结果表明改进后的算法能够有效地减少数据传输量,节省系统能耗。