Метод стиснення відеосегментів з забезпеченням їх достовірності в спектрально-кластерному просторі

2023

Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ, Iss 92 (2023)

Проводиться аналіз особливостей організації відеоінформаційного забезпечення для систем управління критичною інфраструктурою. Показано, що зростають вимоги щодо повноти, своєчасності та достовірності доставки відеоінформації. Показано зростання попиту на організацію дистанційних відеосервісів з використанням технологічних платформ на базі безпілотних авіаційних комплексів (БАК). Водночас це потребує дотримання вимог ряду міжнародних стандартів, які висуваються до якості надання відеоінформації. В свою чергу, такі вимоги спонукають використання телекомунікаційних систем (ТКС) з необхідним рівнем швидкості передачі інформації. Для систем надання дистанційних відеосервісів з використанням бездротових ТКС на авіаційних платформах існує дисбаланс. Він стосується відставання темпів зростання продуктивності ТКС за швидкістю передачі даних відносно темпів зростання бітової інтенсивності відеоінформаційних потоків, які формуються на борту БАК. В статті показано, що наслідками дисбалансу є поява значних часових затримок в процесі доставки відеоінформації. Відповідно виникають втрати: актуальності (адекватності) відеоінформації щодо поточного стану об’єктів моніторингу; достовірності відеоінформації. Наведені деструкції є причиною порушення процесу прийняття рішень в системах критичної інфраструктури. Отже існує нагальна потреба у вирішенні науково-прикладної задачі, яка стосується підвищення якості надання дистанційних відеосервісів з використанням телекомунікаційних технологій на платформі БАК. Для вирішення означеної задачі використовується комплекс технологічних рішень. Основною складовою тут є застосування технологій зменшення бітової інтенсивності відеопотоку. Водночас, як показано в статті, в процесі розробки таких технологій потрібно вирішувати суперечність. Вона полягає в тому, що кількість психовізуальної надмірності відеозображень використовується, як для локалізації деструктивного впливу канальних помилок на достовірність відеозображень, так і для скорочення їх бітового об’єму. Отже виникає протиріччя між вимогами щодо забезпечення достовірності відеозображень та їх своєчасною доставкою. Звідси реалізація дистанційних відеосервісів з використанням бортових ТКС в умовах дії завад висуває додаткові вимоги до технологій зменшення бітового об’єму відеоданих. Тому мета статті полягає у створенні методів стиснення відеозображень для зменшення їх бітового об’єму в умовах забезпечення потрібної достовірності. На основі всебічного аналізу обґрунтовано напрямки вдосконалення методів кодування. Вони стосуються таких аспектів. Перший. Виявлення нових закономірностей, врахування яких дозволить створити умови для додаткового зменшення бітового об’єму відеосегментів без внесення втрат щодо достовірності інформації. Дозволить локалізувати руйнівну дію канальних помилок в процесі реконструкції відеозображень з пошкодженими кодограмами їх компактного опису. Другий. Формувати кодові конструкції з використанням режиму рівномірного або локально-рівномірного кодоутворення. Відповідно до чого обґрунтовано ефективність кодування трансформованих відеосегментів в кластерному просторі. При цьому кластеризація здійснюється за такою ознакою, як кількість серій одиниць в двійковому описі їх компонент. Стверджується те, що для кластеризованої трансформанти створюються умови для додаткового скорочення кількості надмірності без втрат інформації. Розроблено метод стиснення відеосегментів з забезпеченням їх достовірності в спектрально-кластерному просторі. В основі такої технології лежить принцип дуальності компонент трансформанти. Він полягає в тому, що кластеризована компонента може одночасно розглядатись як: елемент статистичного простору кластеру; допустимий елемент структурного кластеру. Тобто як одна з допустимих перестановок з повтореннями з визначеною кількістю серій одиниць. За результатами експериментальних досліджень можна стверджувати те, що у разі використання створеного методу для заданих рівнів досягається збільшення рівня стиснення відносно існуючих методів в середньому на 40%.

article

English
Russian
Ukrainian

Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023.

дистанційний відеосервіс, своєчасність та достовірність відеоінформації, стиснення аерофотозображень, структурні кластери, кількість серій одиниць, спектральний простір, Telecommunication, TK5101-6720