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空域雷达视频图像压缩关键技术研究
韩 颖
1,3
李 强
2
王彩芬
3
1.
空军雷达学院 武汉
430019 2.
空军雷达学院信息与指挥自动化系 武汉
430019 3.93792
部队 河北 廊坊
065000
摘 要 为了解决视频图像质量 压缩比与网络传输之间的矛盾 利用雷达视频数据的统计特性和分块压
缩的方案 对雷达视频图像使用动态视频序列进行了压缩 实验结果显示 该方法在帧间压缩比达到
140
时 峰
值信噪比仍稳定在
30dB
以上 大大超出了单帧压缩的性能 同时也在一定程度上消除了杂波 雷达视频图像的
压缩 传输 显示更新速度大幅度提高 可以在工程中采用
关键词 空间相关 时间相关 运动估计 运动补偿 块匹配
中图分类号
TN957.52
文献标识码
A
雷达扫描一个周期得到的数据可以看作一帧
图像 本文根据雷达视频图像的统计特性和现有
雷达图像压缩技术 运用改进的视频压缩技术中
的运动估计和运动补偿技术,将雷达视频图像作为
真正的动态视频图像来处理 较以往的静态处理
方法在压缩性能上有很大的提高 在运动估值的
过程中 通过设阈值 有效地抑制了杂波对目标观
测的干扰 增强了运动估值的预测效果 通过帧分
块 将一帧雷达视频图像变为更小的子帧后作为
基本的压缩传输单元 提高了发端的压缩处理速
度以及收端的显示更新速度 实际实验显示 这种
压缩方案较好地解决了视频图像质量 压缩比与
网络传输之间的矛盾 在工程中可以采用
1 雷达视频图像的统计特性及压缩技术
1.1
统计特性分析
本文讨论的雷达视频图像的特性主要是指空
域预警雷达 其雷达回波信号主要由雷达天线接
收到的有效目标反射回来的有用信号 空间其它
物体反射回来的杂波信号 自然界噪声干扰以及
机器工作时的热噪声等线性迭加形成的 其基本
特性主要包括 3个方面 由于雷达发射脉冲重复
频率很高 因此雷达扫描一周回波信号的同一方
位 相邻方位对应点之间往往存在着很强的相关
性 由于相邻脉冲复包络往往变化不大 这种相关
性在雷达扫描相邻脉冲对应点之间表现得更强一
些 这是雷达视频数据的空间相关性 雷达图像
中有很大一部分是不变的 这部分通常由静态物
体的回波 如固定地物回波 构成 位于飞行区的
运动物体的回波在相邻几个扫描周期中位移很小
通常有相当的部分是重叠的 而且高速物体的位
移具有很强的规律性 可以看作平移运动 这是雷
达视频数据的时间相关性 雷达回波受各种因
素影响 通常包含有目标回波信息和各种具有随
机起伏特性的干扰和噪声 杂波干扰是分布型的
分布广 强度大 目标的回波被杂波掩盖 很难发
现 在自动检测目标的雷达中 检测器发现的大量
目标是杂波的回波 而不是有用的目标回波 因此
录取下来并被送往计算机处理显示的数据占据了
绝大部分的空间
物体的动态特性和雷达系统本身的收发机制
所形成的相关性 说明雷达图像不仅在一帧之内
具有很大的压缩可能 而且在相邻几帧的图像序
列内也具有极大的压缩潜力 这一点与动态图像
和电视信号的特征非常相似 如果能在传送雷达
视频数据之前 有效地抑制大量杂波 也可以大大
地减少雷达视频传输数据量 增强接收端的观测
效果
1.2
图像压缩技术
静态图像压缩的方法只做单帧内的压缩
1,2
典型的压缩算法有 LZW算法和JPEG法以及基于
小波变换的各种压缩算法 这几种算法主要考虑
的是雷达图像的帧内相关性 即空间相关性
动态视频序列处理的方法将雷达视频图像看
收稿 日期 2006-03-02 修订日 期 2006-03-05
基金 项目
总 装备部重 点项目
(
KJ04100
)
作者 简介
韩 颖
(
1980
)
女 硕士 主 要从事雷 达视频图 像处理研 究
.
文章编号
CN42-1564
(
2006
)
02-0101-04
第 卷20 第2期
2006年 月6
空 军 雷 达 学 院 学 报
Journal of Air Force Radar Academy
Vol.20
No.2
Jun. 2006
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weixin_38673237
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