鐵路應急通信系統(tǒng)中視頻壓縮的關鍵技術研究.pdf

1、隨著鐵路“十二五”發(fā)展規(guī)劃的順利實施，我國的高速鐵路建設正處于突飛猛進的態(tài)勢，與此同時建立健全的鐵路應急救援體系對高速鐵路運輸安全來說至關重要。當今的鐵路應急通信可實現(xiàn)在事發(fā)現(xiàn)場內(nèi)部迅速搭建臨時救援通信平臺的功能，為搶險救援的指揮與協(xié)調(diào)工作提供豐富的語音和視頻服務。其中救援指揮中心可以根據(jù)現(xiàn)場發(fā)來的實時視頻信息，準確制定有效的救援預案，可見視頻業(yè)務在應急救援體系中發(fā)揮著重要的作用。因此如何能夠在保證視頻圖像質量的同時提高編碼效率成為是應

2、急通信視頻業(yè)務研究的熱點。本文在對鐵路應急通信系統(tǒng)研究的基礎上，主要分析了適用于應急通信視頻壓縮的H.264編碼技術，著重對UMHexagonS算法的可優(yōu)化點進行分析，并將宏塊模式選擇策略與搜索模板改進策略相結合，并且選擇標準視頻測試序列進行仿真分析。
　　首先，本文在對鐵路應急通信系統(tǒng)深入研究的基礎上，根據(jù)應急業(yè)務的傳輸協(xié)議，比較了鐵路應急視頻業(yè)務常用的MPEG-4和H.264兩個視頻壓縮編碼標準的性能，并進行仿真分析。綜合考慮

3、鐵路應急業(yè)務的特殊性和復雜性，最終選擇具有良好的網(wǎng)絡適應性與較強抗干擾性的H.264編碼方式作為本文鐵路應急通信視頻業(yè)務的壓縮標準，并著重分析了H.264的主要技術。
　　其次，本文在闡述塊匹配原理和匹配準則的同時，著重研究了經(jīng)典的運動估計算法，深入剖析了FS、TSS、FSS、DS及HEXBS算法的搜索原理與實現(xiàn)過程。為了驗證各個算法的性能，在同樣條件下，選取Foreman_cif標準測試序列進行仿真實驗，將TSS、FSS、DS、

4、HEXBS經(jīng)典運動估計算法與FS算法進行比較，分析各種算法的性能優(yōu)劣。
　　最后，根據(jù)鐵路應急通信系統(tǒng)中視頻業(yè)務的可靠性和實時性要求，重點研究了UMHexagonS算法的主要技術與實現(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合的方式也使得該算法運算過程更為繁瑣，繼而本文從宏塊分割模式的選擇以及搜索模板的改進兩個方面進行UMHexagonS可優(yōu)化分析，結合全部的優(yōu)化策略之后，選取