《基於分層視頻表達的無人機視頻自適應傳輸技術研究》是依託南京航空航天大學，由沈秋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於分層視頻表達的無人機視頻自適應傳輸技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：沈秋
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為空中偵察和監視的重要手段，無人機視頻信息的有效表示和高效傳輸是一項重要的研究課題。鑒於無人機的載荷受限、頻寬受限、套用複雜等特點，傳統的視頻處理和壓縮方法都存在壓縮性能和計算複雜度不可兼得的缺點，不能充分的滿足其需求。視頻自適應技術是將視頻轉換成特定的表達形式，再通過自適應操作來實現視頻處理和壓縮，其特點在於可以根據實際需求靈活的提供所需視頻信息，併兼顧壓縮性能和計算複雜度。本項目欲採用視頻自適應技術來解決無人機視頻傳輸所存在的問題，主要內容包括：定義符合無人機特點的視頻表達形式；設計與視頻表達相對應的自適應操作；明確無人機視頻傳輸的約束條件和用戶需求；利用無人機視頻自適應傳輸系統，實現高效的、快速的、可靠的、靈活的視頻傳輸。
結題摘要
作為空中偵察和監視的重要手段，無人機視頻信息的有效表示和高效傳輸是一項重要的研究課題。由於載荷受限、環境複雜的因素，無人機在執行任務的過程中無法保證傳輸的頻寬與穩定性，但同時，視頻傳輸又要求高頻寬、實時性和穩定性，這些都給無人機視頻套用帶來巨大的挑戰。傳統的視頻處理和壓縮方法，如比較成熟的標準壓縮算法MPEG-2、H.264等，都是針對較為廣泛的套用場景設計的，都存在壓縮性能和計算複雜度不可兼得的缺點，不能充分的滿足無人機套用的需求。 本項目針對無人機視頻的特徵提出一種分層視頻表達，並在此基礎之上實現高效的、快速的、可靠的、靈活的視頻傳輸。主要內容包括：研究無人機視頻的特點，提出基於內容的分層視頻表達，該表達由背景層、目標層和增強層共同組成，每一層可獨立編碼；研究無人機視頻中全局運動的規律，建立的全局運動模型，並用於實現快速、高效的運動目標分割和背景的壓縮；研究目標剛體的運動特性，從基於雙目視覺的三維運動估計著手，建立更高效、更精確的運動模型；研究目標跟蹤算法，在實現目標層壓縮的同時，充分利用目標層信息開展豐富的套用；研究圖像壓縮新算法，挖掘無人機視頻壓縮的更多可能。 在為期三年的研究過程中，針對以上研究內容，主要有以下幾方面成果：在實驗平台方面，完成了視頻實時並行壓縮實驗平台、基於雙目視覺的三維運動估計實驗平台的搭建；在實驗數據方面，完成了對地觀測模擬視頻和無人機航拍視頻資料庫的建設；在算法方面，實現了基於分層視頻表達的無人機視頻壓縮、基於雙目視覺的三維運動估計、基於二值化特徵的目標檢測與跟蹤、圖像壓縮感知重建；在論文發表方面，已發表論文5篇，已錄用論文5篇，正投稿論文2篇。 本項目從多個方面研究無人機視頻壓縮相關內容。其中，研究的全局運動模型和剛體三維運動模型具有重要的理論參考價值；而基於分層表達的無人機視頻壓縮算法，不僅可以提高壓縮性能，更是可以為無人機任務執行提供更多的可能性，具有可預期的套用價值。
