最大100倍の圧縮!Vanadium Star Beidou Open Platform: 北斗3号RDSSショートメッセージ画像送信を実現するプログレッシブ画像圧縮ライブラリ

北斗3号システムのサービスエリアが全世界に拡大し、北斗2号に比べてRDSSサービスの性能と容量が大幅に向上したことを背景に、当社では、北斗2号に比べて音声・画像伝送技術の研究を行ってきました。北斗3号RDSSリンクは、従来の通信システムの弱点と、現段階で比較的不十分な我が国の衛星通信能力のカバー範囲を補うことができます。北斗 2 と比較して、北斗 3 ショート メッセージ サービスのパフォーマンスが大幅に向上しており、中国およびその周辺地域のユーザーにより良いサービスを提供できます。現在、北斗 3 レベル 5 カードの 1 回の送信容量は 1750 です。バイト/送信

RDSSリンクの伝送特性を深く理解した上で、高圧縮率の音声・画像符号化・復号化技術を突破し、低遅延の音声・画像データスケジューリングプロトコルを設計し、ポイントツーポイント通信を実現しました。ポイント ユーザー間の継続的な音声と画像の送信、およびユーザー バックグラウンドとバックグラウンド間のリアルタイムの音声と画像のフィードバック。

当社のRDSS画像伝送技術は、圧縮率40倍、画質評価指標PSNR20dB以上を達成し、画像圧縮のプログレッシブ伝送方式を革新的に実現しました。

(北斗3号ショートメッセージ送信画像処理デモ)

1. ワークフロー

1. 端末で写真を撮るか、アルバムから写真を選択した後、トリミング率と圧縮率を選択できます。

2. 送信を確認した後、端末の内蔵圧縮ライブラリが画像を N 個のパケットに分割し、北斗 3 号ショート メッセージ衛星を通じてコン​​ピュータ端末に送信します。

3. コンピュータ端末がデータ パケットを受信すると、圧縮ライブラリを通じてデータ パケットを解凍し、最新の画像効果をリアルタイムで表示します。

4. この技術はプログレッシブ伝送方式を採用しており、2 ~ 3 パケットのデータを受信すると、輪郭がはっきりと見えます。

5. データ受信の後半段階で 1 ~ 2 パケットのデータが失われたとしても、画質に大きな影響はありません。

2. 機能上の利点

1.高い圧縮率

サブパケット伝送におけるプログレッシブ画像表示技術を革新的に提案・実現し、貴重なチャネル帯域幅の利用を最適化し、狭帯域下でもエラーに強い高圧縮率の画像伝送を実現し、最大圧縮率100を実現回。

2.高品質

画像データのプログレッシブデータサブパケット伝送プロトコルを実現し、バックグラウンドがデータを受信した後、ユーザーの実際の使用時の画質要件に応じて伸張および補正を行います。

3.高効率

従来は圧縮パケットをすべて受信してから解凍して画像を確認していましたが、パケットロスが発生すると解凍できませんでしたが、本技術では2~3パケットのデータを受信した時点で概要を確認することができます。受信したパケットがより鮮明になります。

(バックグラウンド)

天通衛星電話の通信料金は16元/MBで、写真の元の画像は2MBですが、この圧縮ライブラリを使用すると、20KBに圧縮してから2MBに復元できます。

(推定)

1 メガバイトのトラフィックで 51 枚の写真を送信でき、この圧縮ライブラリを使用すると 2 MB の写真を送信するコストは 1 枚あたりわずか0.3 元です

3. 技術的特徴

1. 画像プログレッシブ伝送技術

北斗 3 号でサポートされている最高の伝送モードは 14K ビット データ/秒で、データ リンクのビット エラー レートは 10^(-5) であり、この条件下での圧縮画像データの伝送には強力な圧縮アルゴリズムが必要です。ビットエラーを防止し、ビットエラーが広がらないようにする データ伝送のリアルタイム性能を確保するには、圧縮アルゴリズムが高い圧縮率で良好な画質を備えている必要があります。

低ビットレート伝送条件下でBDS-3データパケット伝送プロトコルをサポートするため、高ビットエラーレート下でも確実な画像圧縮データの伝送を実現し、同時に画像の自己適応圧縮を実現し、さまざまな伝送遅延要件の下で画像データの要件を満たします。 信頼性の高い伝送。

(PSNR ピーク S/N 比)

RDSS伝送プロトコルに基づいた画像圧縮データパケットの再送戦略を研究・提案し、パケット伝送における画像プログレッシブ表示技術を革新的に提案・実現し、貴重なチャネル帯域幅の使用を最適化し、狭い帯域でのアンチエラーコードを実現しました。帯域幅が広く、高圧縮率の画像伝送が可能です。

2. 狭帯域下での高圧縮率画像伝送戦略の最適化

BDS-3の低ビットレート、高ビットエラーレート、データパケットサイズ制限などの伝送条件を考慮し、実使用時のリアルタイム性や画質の要求を満たす画像データのプログレッシブデータパケット伝送プロトコルを実現します。 。

実際の伝送要件に応じて、この技術は適応型高圧縮率戦略を採用し、圧縮された画像データはプログレッシブ順序で再カプセル化されます。カプセル化プロトコルにはフレーム ヘッダーとフレーム カウント情報が含まれており、アプリケーション層の再伝送をサポートできます。貴重なチャネル帯域幅は、画像データ取得に対するユーザーのリアルタイム要件と高画質要件を満たします。

3. 長時間遅延防止音声および画像伝送プロトコル

RNSS音声および画像伝送における困難を解決するために,本論文ではRNSS伝送におけるネットワーク符号化技術を導入し,符号化冗長性に基づく音声および画像伝送プロトコルを設計および提案する。

このメカニズムは、リンクのパケット損失率に応じて、送信側が通常のメッセージシーケンスに冗長な符号化メッセージを合理的に追加し、受信側がこれらの符号化メッセージを復号して失われた元のメッセージを生成することで、パケット損失と損失を回避することを提案しています。再送信により時間のロスが発生します。

4. 応用シナリオ

5.デモビデオ

画像圧縮および解凍ライブラリのデモ ビデオ v5.0-20220808

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転載: blog.csdn.net/weixin_44303398/article/details/126281698