一种适用于无线多媒体传感器网络的JPEG图像编码算法.pdf

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1、第24卷第10期传感技术学报Vo1．24No．102011年1O月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUAT0RS0ct．2011AJPEGImageCodingSchemeforWirelessMultimediaSensorNetworksXIONGZheyuan，FANXiaoping，，LIUShaoqiang，Yongzhou，QuZhihua，ZHONGZhi～Abstract：Withresource—constrainedwirelessmultimediasensornetworks，imagecoding

2、andtransmissionmustrespectthetrade-ofam囊ongenergyconsumption，compressionratioandimagequality．Compressionofvideo-surveillanceimagesequencescollectedbyawirelessmuhimediasensornetworkisstudied．Alow—complexityimagecompressionschemebasedonchangedetectionandadaptedJPEGisproposed．Fo

3、radaptationtothelimitedcapacityofstoreandfor薹ward，changedetectionalgorithmisusedtolocatetheregionofinterestandcutdownthedatafortransmissionbyonlytransmittingtheregionofinterest．Foradaptationtothelimitedcomputationalcapability，DCTandqu嚣antiza一tionofJPEGisoptimizedtoreducetheco

4、mputationcomplexity．Computationcomplexityanalysisandsimulationresultsindicatethattheproposedimagecompressionschemeeffectivelyreducesthedatatrafficandenergycon呐sumptionofcomputationundertherequiredimagequality．Keywords：wirelessmultimediasensornetworks；imagecoding；changedetecti

5、on；JPEGEEACC：6135Cdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．10．024：}；一种适用于无线多媒体传感器网络的JPEG图像编码算法熊哲源爱，樊晓平，刘少强，李勇周，瞿志华，钟智f，1．中南大学信息科学与工程学院，长沙410075；、l2．湖南财政经济学院网络化系统研究所，长沙410205；f3．美国中佛罗里达大学电气与计算机工程系。奥兰多FL32816—2450，USA)摘要：在资源受限的无线多媒体传感器网络中进行图像编码和传输，需要综合考虑能量消耗、压缩率和图像质量三者之间平衡的图像编码方案。研究无线

6、多媒体传感器网络中视频监控图像序列的压缩，提出一种基于变化检测和改进JPEG算法的低复杂度图像编码方案。通过变化检测算法定位监控图像中的运动目标即感兴趣区域，仅传输兴趣区域以显著减少数据传输量，适应无线传感器节点存储转发能力有限的特点；改进JPEG算法中的DCT和量子化过程以降低计算复杂度，适应无线传感器节点计算能力有限的特点。算法复杂度分析和仿真实验结果表明，所提出的方法在保证应用所需图像质量的情况，有效地降低了无线传感器节点的数据通信量和计算过程能耗。关键词：无线多媒体传感器网络；图像编码；变化检测；JPEG中图分类号：TN911．21文献标

7、识码：A文章编号：1004—1699(2011)10-1489-07无线多媒体传感器网络(WirelessMultimedia通常采用帧内编码结合帧问编码的混合编码方式以SensorNetworks，WMSN)中的视频节点装备有摄像提高压缩率。但帧间编码计算复杂度高、数据存储头。能产生大量视频数据⋯。由于WMSN在能量、量大，且图像失真率较高，不适用于资源受限、无线计算和存储等方面受到的限制，为了节点节约资源，多跳的WMSNc。而且，图像压缩率越高，图像重在传输视频数据之前必须对其进行压缩编码。传统建质量越低，图像编码的计算复杂度也更高。有线和无

8、线网络中传输的视频帧速率高、数据量大，WMSN主要用于区域监控。如公共场所、交通项目来源：国家自然科学基金项目(60870010，607