Кодек аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОДЕК АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С КАДРОВОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПО ФОТОПЛАНУ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Конструкторское бюро Дисплей(72) Авторы Конопелько Валерий Константинович Цветков Виктор Юрьевич Журавлев Александр Александрович Волков Кирилл Аркадьевич Войтенков Александр Сергеевич Гашков Сергей Валентинович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Конструкторское бюро Дисплей(57) Кодек аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану, состоящий из кодера, включающего блок вычитания, блок разделения, блок прямого вейвлет-преобразования, квантователь, блок кодирования битовых плоскостей, блок арифметического кодирования, мультиплексор, блок предсказания, блок яркостной коррекции, и декодера, включающего демультиплексор, блок арифметического декодирования, блок декодирования битовых плоскостей, блок обратного вейвлет-преобразования, Фиг. 1 99902014.02.28 блок объединения, сумматор, блок предсказания, блок яркостной коррекции, отличающийся тем, что кодек дополнительно содержит блок кадровой компенсации движения,причем первый вход блока вычитания, первый вход блока яркостной коррекции в кодере и первый вход блока кадровой компенсации движения являются информационным входом кодера, второй вход блока кадровой компенсации движения является управляющим входом кодера, а выход блока кадровой компенсации движения соединен со входом блока предсказания в кодере и вторым входом мультиплексора, первый вход которого соединен с выходом блока арифметического кодирования, а третий - со вторым выходом блока яркостной коррекции в кодере второй вход блока вычитания соединен с первым выходом блока яркостной коррекции в кодере, а выход блока вычитания соединен со входом блока разделения первый выход демультиплексора соединен со входом блока арифметического декодирования, второй выход демультиплексора соединен со входом блока предсказания в декодере, а третий выход - с первым входом блока яркостной коррекции в декодере вторые входы блоков яркостной коррекции в кодере и декодере соединены с выходами блоков предсказания, выход блока яркостной коррекции в декодере соединен с первым входом сумматора, а второй вход сумматора - с выходом блока объединения. Полезная модель относится к области кодирования и передачи изображений и может быть использована для сжатия аэрокосмических изображений, формируемых летательным аппаратом в процессе циклического видеомониторинга наземных объектов, например при патрулировании транспортных магистралей, периметров объектов и государственных границ и в других случаях, когда траектория летательного аппарата постоянна. Данная цель достигается введением блока кадровой компенсации движения по фотоплану, обеспечивающего замещение кодируемого аэрокосмического изображения фрагментом фотоплана, сформированного на основе аэрокосмических изображений,полученных на предыдущих циклах видеомониторинга. Из уровня техники известен кодек, использующий дискретное косинусное преобразование для сжатия изображений и состоящий из кодера, включающего блок разделения,блок прямого дискретного косинусного преобразования, квантователь, блок зигзагперестановки и блок энтропийного кодирования, и декодера, включающего блок энтропийного декодирования, блок зигзаг-перестановки, блок обратного дискретного косинусного преобразования и блок объединения 1. Однако данный кодек неэффективен для сжатия аэрокосмических изображений, содержащих множество мелких деталей. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является кодек, использующий дискретное вейвлет-преобразование для сжатия изображений и состоящий из кодера,включающего блок разделения, блоки прямого вейвлет-преобразования, квантователь,блок кодирования битовых плоскостей и блок арифметического кодирования, и декодера,2 99902014.02.28 включающего блок арифметического декодирования, блок декодирования битовых плоскостей, блок обратного вейвлет-преобразования и блок объединения 2. Однако данный кодек неэффективен для сжатия аэрокосмических изображений, формируемых летательным аппаратом в процессе циклического видеомониторинга наземных объектов, так как он не учитывает априорную видеоинформацию о зоне наблюдения, накапливаемую за предыдущие циклы видеомониторинга, и не позволяет поэтому достичь высоких коэффициентов сжатия без существенного ухудшения качества изображений. Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание кодека для сжатия аэрокосмических изображений в условиях циклического видеомониторинга наземных объектов с использованием кадровой компенсации движения по фотоплану, учитывающей априорную видеоинформацию о зоне наблюдения, накапливаемую за предыдущие циклы видеомониторинга. Техническим результатом, который может быть получен при использовании данной полезной модели, является повышение коэффициента сжатия и качества восстановления аэрокосмических изображений, формируемых видеокамерой летательного аппарата в процессе циклического видеомониторинга наземных объектов. Поставленная задача решается за счет того, что предложенный кодек аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану, состоящий из кодера,включающего блок вычитания, блок разделения, блок прямого вейвлет-преобразования,квантователь, блок кодирования битовых плоскостей, блок арифметического кодирования, мультиплексор, блок предсказания, блок яркостной коррекции, и декодера, включающего демультиплексор, блок арифметического декодирования, блок декодирования битовых плоскостей, блок обратного вейвлет-преобразования, блок объединения, сумматор, блок предсказания, блок яркостной коррекции, дополнительно содержит блок кадровой компенсации движения, причем первый вход блока вычитания, первый вход блока яркостной коррекции в кодере и первый вход блока кадровой компенсации движения являются информационным входом кодера, второй вход блока кадровой компенсации движения является управляющим входом кодера. Выход блока кадровой компенсации движения соединен со входом блока предсказания в кодере и вторым входом мультиплексора, первый вход которого соединен с выходом блока арифметического кодирования, а третий - со вторым выходом блока яркостной коррекции в кодере. Второй вход блока вычитания соединен с первым выходом блока яркостной коррекции в кодере, а выход блока вычитания соединен со входом блока разделения. Первый выход демультиплексора соединен со входом блока арифметического декодирования, второй выход демультиплексора соединен со входом блока предсказания в декодере, а третий выход - с первым входом блока яркостной коррекции в декодере. Вторые входы блоков яркостной коррекции в кодере и декодере соединены с выходами блоков предсказания. Выход блока яркостной коррекции в декодере соединен с первым входом сумматора, а второй вход сумматора - с выходом блока объединения. За счет введения блока кадровой компенсации движения по фотоплану, обеспечивающего замещение кодируемого аэрокосмического изображения фрагментом фотоплана,сформированного на основе аэрокосмических изображений, полученных на предыдущих циклах видеомониторинга, предлагаемый кодек позволяет эффективно сжать и качественно восстановить аэрокосмические изображения, формируемые видеокамерой летательного аппарата в процессе циклического видеомониторинга наземных объектов. Предложение иллюстрируется следующими фигурами. На фиг. 1 представлена структурная схема кодека аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану фиг. 2 - структура блока кадровой компенсации движения фиг. 3 - структура блока предсказания фиг. 4 - схема формирования библиотеки фотопланов 3 99902014.02.28 фиг. 5 - схема формирования библиотеки реперных образов фотопланов фиг. 6 - схема формирования реперного образа прогнозируемого аэрокосмического изображения фиг. 7 - схема сопоставления реперных образов фотопланов и прогнозируемого аэрокосмического изображения фиг. 8 - схема формирования прогнозного аэрокосмического изображения фиг. 9 - прогнозируемое аэрокосмическое изображение фиг. 10 - соответствующий прогнозируемому изображению фрагмент фотоплана фиг. 11 - скорректированное по яркости прогнозное аэрокосмическое изображение фиг. 12 - разностное аэрокосмическое изображение фиг. 13 - восстановленные в результате декодирования аэрокосмические изображения при сжатии в 10, 50 и 100 раз фиг. 14 - восстановленные в результате декодирования аэрокосмические изображения при сжатии в 250, 500 и 1000 раз. Кодек аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану (фиг. 1) состоит из кодера 1, включающего блок вычитания 2, блок разделения 3,блок прямого вейвлет-преобразования 4, квантователь 5, блок кодирования битовых плоскостей 6, блок арифметического кодирования 7, мультиплексор 8, блок кадровой компенсации движения 9, блок предсказания 10, блок яркостной коррекции 11, и декодера 12,включающего демультиплексор 13, блок арифметического декодирования 14, блок декодирования битовых плоскостей 15, блок обратного вейвлет-преобразования 16, блок объединения 17, сумматор 18, блок предсказания 19, блок яркостной коррекции 20, причем первый вход 21 блока вычитания 2, первый вход 22 блока яркостной коррекции 11 в кодере 1 и первый вход 23 блока кадровой компенсации движения 9 являются информационным входом кодера 1. Второй вход 24 блока кадровой компенсации движения 9 является управляющим входом кодера 1. Выход 25 мультиплексора 8 является выходом кодера 1. Вход 26 демультиплексора 13 является входом декодера 12. Выход 27 сумматора 18 является выходом декодера 12. Блок кадровой компенсации движения 9 (фиг. 2) включает в свой состав блок формирования реперного образа 28 с выходом 29, блок сопоставления реперных образов 30,библиотеку реперных образов фотопланов 31 с выходом 32, причем вход 23 блока формирования реперного образа 28 является информационным входом блока кадровой компенсации движения 9, второй вход 24 блока сопоставления реперных образов 30 является управляющим входом блока кадровой компенсации движения 9, выход 33 блока сопоставления реперных образов 30 является выходом блока кадровой компенсации движения 9. Блок предсказания 10 (фиг. 3) в кодере 1 и блок предсказания 19 в декодере 12 одинаковы и включают в свой состав блок выделения фрагмента 34 со входами 35 и 36, блок гомографии 37 со входами 38 и 39, библиотеку фотопланов 40, причем первый вход 35 блока выделения фрагмента 34 и второй вход 39 блока гомографии 37 являются входом блока предсказания 10 (или блока предсказания 19), выход 41 блока гомографии 37 является выходом блока предсказания 10 (или блока предсказания 19). В предложенном кодеке для достижения высокого коэффициента сжатия аэрокосмических изображений, формируемых видеокамерой летательного аппарата в процессе циклического видеомониторинга наземных объектов, используется кадровая компенсация движения по фотоплану, основанная на замещении кодируемого аэрокосмического изображения фрагментом фотоплана, сформированного на основе аэрокосмических изображений, полученных на предыдущих циклах видеомониторинга. Для максимального приближения прогнозируемых аэрокосмических изображений фотоплану используется библиотека фотопланов, сформированных в различных условиях,определяемых сезонностью, временем суток и погодой (фиг. 4). Библиотека(, ,)(0,1, 0, 1, 0,1) фотопланов формируется на основе аэрокосмических изобра 4 99902014.02.28 жений, полученных ранее с борта летательного аппарата, при положении оптической оси видеокамеры, примерно перпендикулярном вектору ее перемещения (фиг. 4), где(,,)( ,, ,,) (0,1, 0,1) - фотоплан ,- размеры фотоплана по вертикали и горизонтали , ,- индексы, учитывающие сезонность фотоплана (по месяцам), погодные условия (ясно, облачно, осадки) и время суток (утро, день, вечер, ночь) соответственно. Библиотека фотопланов загружается в память кодера (на борту летательного аппарата) и декодера (в наземном центре управления). Если траектория перемещения летательного аппарата нелинейная, библиотека фотопланов может быть сегментирована так, чтобы каждый сегмент соответствовал линейному участку траектории, включая точки ее изменения. Каждому сегменту фотоплана могут быть поставлены в соответствие координаты местоположения летательного аппарата, получаемые от -приемника. Для формирования фотоплана могут использоваться известные методы поиска соответствия изображений, например 3. Для построения качественных панорам аэрокосмические изображения подвергаются нормализации по яркости и геометрической коррекции с учетом аберраций оптической системы видеокамеры. Для ускорения поиска фрагмента фотоплана, соответствующего прогнозируемому аэрокосмическому изображению, используется предварительная обработка библиотеки фотопланов, в результате которой осуществляется выделение, локализация и параметризация реперов на фотопланах и формируется библиотека(,,)( 0,1,0, 1, 0, 1) реперных образов фотопланов (фиг. 5), где(,,)( , ,,) ( 0, (, , )1) - реперный образ фотоплана, полученный из фотоплана - число реперов в реперном образефотоплана , , - репер, состоящий из трех элементов , - координат местоположения репера на фотоплане загружается в память кодера и декодера. Она может быть сегментирована в случае нелинейной траектории перемещения летательного аппарата. Для выделения, локализации и параметризации реперов могут использоваться известные методы, например 4. Для поиска фрагмента фотоплана, соответствующего прогнозируемому аэрокосмическому изображению, формируется реперный образ( )(,) (0, 1) прогнози( )( ,,) (0,1), 0, 1 в результате выделения, локализации и параметризации реперов на прогнозируемом аэрокосмическом изображении(фиг. 6), где ,- размеры прогнозируемого аэрокосмического изображения по вертикали и горизонтали- номер реперного образа и соответствующего прогнозируемого аэрокосмического изображения- число реперов, выделенных на прогнозируемом аэрокосмическом изображении (,)(,), (,), (,) - репер, состоящий из трех элементов (,), (,) - координат местоположения репера на прогнозируемом аэрокосмическом изображениии(,)(, ,) (0, 1)руемого идентификатора. На данном шаге должен использоваться такой же метод выделения, локализации и параметризации реперов, как при формировании библиотеки(, ,)(0,1, 0, 1, 0,1) реперных образов фотопланов. Для формирования качественных реперных образов прогнозируемые изображения подвергаются геометрической коррекции с учетом аберраций оптической системы видеокамеры. Поиск фрагмента фотоплана, соответствующего прогнозируемому аэрокосмическому изображению, осуществляется в результате сопоставления реперного образапрогнозируемого аэрокосмического изображенияс библиотекой(,,)( 0,1,0, 1, 0, 1) 5 99902014.02.28 реперных образов фотопланов и выделения четырех реперов(,)( 0,3) на прогнозируемом аэрокосмическом изображениии четырех соответствующих им реперов(, ,,)(0,3) на фотоплане (фиг. 7). Для идентификаторов соответствующих реперов прогнозируемого аэрокосмического изображенияи фотоплана (, , ) выполняется условие (, , )(, , , , ) при 0,3 ,0,1 . Для сопоставления могут использоваться известные методы поиска соответствия изображений, например 3. Для сужения области поиска и повышения за счет этого быстродействия и уменьшения вероятности ошибки сопоставления осуществляется предварительное примерное позиционирование прогнозируемого аэрокосмического изображенияотносительно фотоплана на основе координат местоположения летательного аппарата, а также учет сезонности , погодных условийи времени суток . Вероятность ошибки позиционирования прогнозируемого аэрокосмического изображения относительно фотоплана может быть уменьшена за счет учета положения видеокамеры и соответствующих геометрических предискажений прогнозируемого аэрокосмического изображения . Для формирования прогнозного аэрокосмического изображения (фиг. 8), замещающего прогнозируемое аэрокосмическое изображение , на фотоплане выделяется фрагмент , соответствующий четверке реперов(, ,,)(0,3) . На основе выделенного фрагмента формируется прогнозное аэрокосмическое изображение( )( ,,) (0,1,0,1) в соответствии с выражением( )( (, , ) ) , где 1 гомография фрагмента на основе матрицы гомографии 4 7 эффициенты которой вычисляются на основе координат реперов(,),(,)(0,3 ) Для учета различий в средней яркости прогнозируемого аэрокосмического изображенияи фотоплана , обусловленных погрешностью значений , , , выполняется яркостная коррекция прогнозного аэрокосмического изображения . Вычисляются значения средней яркостии( ) прогнозируемогои прогнозногоаэрокосмических изображений соответственно с помощью выражений 11 значений средней яркостиивычисляется корректирующий коэффициент с помощью выражения( )/( ) . На основе прогнозного изображенияи корректирующего коэффициентаформируется скорректированное по яркости про)) гнозное аэрокосмическое изображение ( )( , ,)) при которого вычисляются с помощью выражения( ,,)( ,,) у 0,1,0,1 , где- операция округления до ближайшего целого значения.) Скорректированное по яркости прогнозное аэрокосмическое изображение ( ) формируется в кодере и декодере синхронно. При точном совмещении прогнозируемого аэрокосмического изображенияс фотопланом различия между прогнозируемыми скорректированным по яркости) прогнозным ( ) аэрокосмическими изображениями малы и формируемое в кодере раз 6, значения пикселей ностное аэрокосмическое изображение ( )( , ,) которого вычисляются с помощью выражения( ,,)( ,,)( ,,) при у 0,1,0,1 , содержит большое число нулевых и близких к нулю пикселей. Это позволяет эффективно использовать технологию вейвлет-сжатия для компактного пред ставления и передачи разностного аэрокосмического изображения ( ) в декодер. В декодере формируется восстановленное аэрокосмическое изображение. Коэффициентсжатия определяется с помощью выраже 0 , 1, 0 , 1) ния( ) / ( ) , которое учитывает возможные потери при передаче из-за ограниченной пропускной способности и помех. Качество восстановления аэрокосмического изображения оценивается значением пикового отношениясигнал-шум, вычисляе мого 2 1( ( , ,)( , , ) ) - среднеквадратическая ошибка- битовая глу 0 0 бина (число бит на пиксель) для прогнозируемого аэрокосмического изображения . Блок кадровой компенсации движения 9 в составе кодера 1 функционирует следующим образом. При инициализации кодера 1 на выходе 32 библиотеки реперных образов фотопланов 31 формируются реперные образы(,,)( 0,1,0, 1, 0, 1) фотопланов. При кодиро вании очередного прогнозируемого аэрокосмического изображенияоно поступает на вход 23 блока формирования реперного образа 28 с первого входа блока кадровой компенсации движения 9. На выходе блока формирования реперного образа 28 в результате выделения, локализации и параметризации реперов на прогнозируемом аэрокосмическом изображенииформируется реперный образпрогнозируемого аэрокосмического изображения , который поступает на первый вход 29 блока сопоставления реперных образов 30. На второй вход 24 блока сопоставления реперных образов 30 со второго входа блока кадровой компенсации движения 9 поступает управляющая информация, включающая описание сезонности , погодных условийи времени сутокдля выбора реперного образа фотоплана из библиотеки(,,)( 0,1,0, 1, 0, 1) реперных образов фотопланов -координаты, данные об ориентации строительной оси летательного аппарата и оптической оси видеокамеры для определения области поиска соответствующих реперов на реперном образе фотоплана. На третий вход 32 блока сопоставления реперных образов 30 с выхода библиотеки реперных образов фотопланов 31 поступают реперные образы(,,)( 0,1,0, 1, 0, 1) фотопланов. Блок сопоставления реперных образов 30 находит четверку реперов(,)(0,3) на реперном образе прогнозируемого аэрокосмического изображенияи четверку соответствующих им реперов(, ,,)(0,3) на реперном образе фотоплана . Информа ция о соответствующих реперах(,)(0,3) и(, ,,)(0,3) , а также сезонности ,погодных условияхи времени сутокформируется на выходе 33 блока сопоставления реперных образов 30 и поступает далее на выход блока кадровой компенсации движения 9. Блоки предсказания 10 и 19, входящие в состав кодера 1 и декодера 12, функционируют следующим образом (фиг. 3). При инициализации кодера 1 и декодера 12 на выходе библиотеки фотопланов 40 формируются фотопланы (,,)(0,1, 0, 1,0, 1) . При кодировании очередного прогнозируемого аэрокосмического изображенияна первый вход 35 блока выделения 99902014.02.28 фрагмента 34 и на второй вход 39 блока гомографии 37 со входа блока предсказания 10 в кодере 1 или со входа блока предсказания 19 в декодере 12 поступает информация о соответствующих реперах(,)(0,3) и(, ,,)(0,3) реперного образапрогнозируемого аэрокосмического изображенияи реперного образа фотоплана, а также сезонности , погодных условияхи времени суток . На второй вход 36 блока выделения фрагмента 34 поступают фотопланы (,,)(0,1, 0, 1,0, 1) с выхода библиотеки фотопланов. В блоке выделения фрагмента 34 по координатам соответствующих реперов(,)(0,3) ,(, ,,)(0,3) размерам ,прогнозируемого аэрокосмического изображения, информации о сезонности , погодных условияхи времени сутоквыделяется фрагмент фотоплана . Сформированный на выходе блока выделения фрагмента 34 фрагмент фотоплана поступает на первый вход 38 блока гомографии 37. Блок гомографии 37 использует координаты реперов(,)(0,3) и(, ,,)(0,3) для вычисления значений матрицы гомографии 456 и преобразования с ее помощью фрагмента фотоплана в 7 8 9 прогнозное аэрокосмическое изображение , которое поступает на выход 41 блока гомографии 37 и далее на выход блока предсказания 10 в кодере 1 или на выход блока предсказания 19 в декодере 12. В целом, кодек аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану работает следующим образом. При кодировании очередного прогнозируемого аэрокосмического изображенияоно поступает через информационный вход кодера 1 на первый вход 21 блока вычитания 2, первый вход 22 блока яркостной коррекции 11 и первый вход 23 блока кадровой компенсации движения 9. На второй вход 24 блока кадровой компенсации движения 9 с управляющего входа кодера 1 поступает управляющая информация, включающая описание сезонности , погодных условийи времени суток-координаты данные об ориентации строительной оси летательного аппарата и оптической оси видеокамеры. На выходе 33 блока кадровой компенсации движения 9 формируется информация о соответствующих реперах(,)(0,3) и(, ,,)(0,3) реперного образа прогнозируемого аэрокосмического изображенияи реперного образа фотоплана , а также сезонности , погодных условияхи времени суток . Эта информация поступает на вход 35 блока предсказания 10 в кодере 1, а также на второй вход мультиплексора 8 и далее с выхода 25 мультиплексора 8 на выход кодера 1, через канал передачи на вход декодера 12 через вход 26 демультиплексора 13 и через второй выход демультиплексора 13 на вход 35 и 39 блока предсказания 19 в декодере 12. На выходах блоков предсказания 10 и 19 в кодере 1 и декодере 12 формируется прогнозное аэрокосмическое изображение, которое поступает на вторые входы блоков яркостной коррекции 11 и 20. На втором выходе блока яркостной коррекции 11 формируется значение корректирующего коэффициента , которое поступает через третий вход мультиплексора 8 на его выход 25, выход кодера 1 и далее через канал передачи на вход декодера, вход 26 демультиплексора 13 и через третий выход демультиплексора 13 на первый вход блока яркостной коррекции 20 в декодере 12. На первом выходе блока яркостной коррекции 11 в кодере 1 и на выходе блока яркостной коррекции 20 в декодере 12 формируется скорректированное по яркости) прогнозное аэрокосмическое изображение ( ) , поступающее на второй вход блока вычитания 2 и второй вход сумматора 18. На выходе блока вычитания 2 формируется разно стное аэрокосмическое изображение ( ) , которое поступает на вход блока разделения 3, 8 99902014.02.28 где сегментируется на квадратные блоки пикселей размером 6464. Блоки пикселей, формируемые на выходе блока разделения 3, поступают на вход блока прямого вейвлетпреобразования 4. Блоки вейвлет-коэффициентов, полученные на выходе блока прямого вейвлет-преобразования 4, поступают на вход квантователя 5. Квантованные значения вейвлет-коэффициентов с выхода квантователя 5 поступают на вход блока кодирования битовых плоскостей 6. Закодированные битовые плоскости вейвлет-коэффициентов с выхода блока кодирования битовых плоскостей 6 поступают на вход блока арифметического кодирования 7. Битовый поток, формируемый на выходе блока арифметического кодирования 7, поступает на первый вход мультиплексора 8. Коэффициент сжатия разностного в целом определяется выбором параметров квантователя 5 и блока кодирования битовых плоскостей 6, а также пропускной способностью канала передачи. С выхода 25 мультиплексора 8 битовый поток поступает на выход кодера 1 и далее через канал передачи на вход декодера 12 и вход 26 демультиплексора 13. Формируемый на первом выходе демультиплексора 13 поток бит поступает на вход блока арифметического декодирования 14. Декодированные битовые плоскости вейвлет-коэффициентов с выхода блока арифметического декодирования 14 поступают на вход блока декодирования битовых плоскостей 15. Блоки вейвлет-коэффициентов, формируемые на выходе блока декодирования битовых плоскостей 15, поступают на вход блока обратного вейвлет-преобразования 16. Восстановленные блоки пикселей, формируемые на выходе блока обратного вейвлетпреобразования 16, поступают на вход блока объединения 17, где накапливаются до формирования полного изображения размеромпикселей. Восстановленное разностное аэрокосмическое изображение, сформированное на выходе блока объединения 17, поступает на первый вход сумматора 18, где складывается со скорректированным по яркости) прогнозным аэрокосмическим изображением ( ) . В результате на выходе 27 сумматора 18 формируется восстановленное аэрокосмическое изображение ( ) , которое поступает на выход декодера 12. Эффективность предложенного кодека аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану определяется тремя основными факторами коэффициентом сжатия, качеством восстановления и скоростью кодирования аэрокосмических изображений. В таблице приведены значения пикового отношениясигнал-шум, полученные при различных коэффициентахсжатия, представленного на фиг. 9 прогнозируемого аэрокосмического изображениядля предложенного кодека и прототипа. Фрагмент фотоплана , соответствующий прогнозируемому аэрокосмическому изображению, полученное на его основе скорректированное по яркости прогнозное аэрокосмиче) ское изображение ( ) и разностное аэрокосмическое изображение ( ) представлены на фиг. 10-12 соответственно. Для коэффициентов сжатия, представленных в таблице, на фиг. 13 и 14 представлены восстановленные в результате декодирования аэрокосмические изображения для предложенного кодека и прототипа. Значения пикового отношениясигнал-шум, дБ Кодеки Предложенный кодек Прототип 99902014.02.28 Из таблицы следует, что при коэффициентах сжатия 50 и более раз предложенный кодек обеспечивает увеличение пикового отношениясигнал-шум на величину до 3,5 дБ по сравнению с прототипом. Из фиг. 13 и 14 следует, что предложенный кодек обеспечивает восстановление контрастных по отношению к фону мелких объектов размером 1010 пикселей при сжатии аэрокосмических изображений до 1000 раз, в то время как прототип примерно до 250 раз. Это позволяет за счет использования предложенного кодека вместо прототипа уменьшить требуемую пропускную способность канала передачи изображений приблизительно в 4 раза при сохранении качества восстановления аэрокосмических изображений. Оценка времени кодирования аэрокосмических изображений показала, что предложенный кодек требует в 3,4 раза больше времени на кодирование одного аэрокосмического изображения по сравнению с прототипом за счет предварительного поиска фрагмента фотоплана, соответствующего прогнозируемому изображению, формирования на его основе прогнозного и разностного изображений. Технико-экономическое преимущество предложенного кодека аэрокосмических изображений с кадровой компенсацией движения по фотоплану по сравнению с прототипом заключается в повышении коэффициента сжатия и качества восстановления аэрокосмических изображений в условиях циклического видеомониторипга за счет замещения исходного прогнозируемого аэрокосмического изображения прогнозным изображением на основе фрагмента фотоплана, кодирования и передачи разности прогнозируемого и прогнозного изображений. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 14