视频压缩在多运动体协作中的应用

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随着计算机、自动化、通信、人工智能等技术的发展和融合,机器人被广泛地应用于自动化工厂、深海作业、太空探索等多种场合。由于单机器人在信息的获取、处理及控制能力等方面都是有限的,因此常需要多个机器人协调合作来完成由单一机器人难以完成的复杂任务。  机器人视觉可以有效地促进机器人对周围环境的了解,然而单个机器人所获的环境信息毕竟是有限的,如果能够将多个机器人所获的环境信息进行融合,便可获得更为综合的全局信息。这就需要将单个机器人捕获的视频信息进行压缩,并通过无线网络传输给发挥信息整合作用的中心机或者其伙伴。为了适应无线网传输时的带宽波动性,需要采取自适应的视频传输策略。  本文即围绕多机器人协作问题、视频压缩和自适应传输问题展开讨论。首先给出了视频编码的概念模型,并详细论述了其中的时域模型、图像模型、量化、熵编码等概念。接着,着重描述了视频压缩标准H.264和实时传输协议(RTP)的结构和特点。  在此基础上,提出了一种基于分层传输和缓冲区调整的自适应传输控制策略。本策略利用视频编码的特点,将视频帧按不同的压缩比划分为多个层次,并制定出占用不同带宽的多层视频编码传输方案,同时根据网络状态的变化动态调整发送端的缓冲区大小。随后,描述了自适应传输控制实验系统的结构,并给出了实验结果。实验表明,分层传输策略可以有效地降低平均丢包率,缓冲区调整策略可以在短时间内对带宽的波动起到缓冲作用。  最后,提出了将视频压缩和传输技术应用于多机器人协作中的应用模型,并将其应用于多机器人对未知环境的探测问题。文章着重阐述了多机器人环境探测系统的构架和视频压缩和自适应传输技术在中的作用,并探讨了图像信息提取的简单方法。  总之,视频压缩和自适应传输技术可以广泛地应用于多运动体协作系统中,并有效地促进运动体之间的协作和决策。
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