第三章交通信息处理技术
5G通信技术在智能交通系统中的应用与优化
5G通信技术在智能交通系统中的应用与优化第一章：引言智能交通系统作为交通领域中的重要组成部分，旨在利用先进技术对交通管理进行全面改进和优化。
而5G通信技术的快速发展和广泛应用，为智能交通系统带来了前所未有的机遇。
本文将从应用和优化两个方面探讨5G通信技术在智能交通系统中的作用以及如何进一步优化。
第二章：5G通信技术在智能交通系统中的应用2.1 车联网5G通信技术使得车辆能够实现更快、更稳定的互联，促进车辆之间、车辆与基础设施之间的无缝通信。
通过5G通信技术，车辆可以实现实时定位、交通状态共享、高清视频传输等功能，提高驾驶安全性和路况信息准确性。
2.2 交通信号控制优化5G通信技术与智能交通信号控制系统结合，可以实现动态的、自适应的交通信号控制。
通过实时交通数据的获取和分析，5G通信技术可以优化信号调整策略，减少交通堵塞和拥堵现象，提高道路的通行效率。
2.3 环境监测与污染控制借助5G通信技术，可以实现对交通环境的实时监测和污染控制。
通过传感器等设备的感知和数据的传输，可以对空气质量、噪声等环境指标进行监测，并及时采取措施减少污染物的排放，提高城市交通环境的质量。
第三章：5G通信技术在智能交通系统中的优化3.1 网络延迟优化低延迟是实现智能交通系统高效运行的关键要素之一。
通过5G通信技术，可以减少网络传输的延迟时间，提高实时性和响应能力，使系统的控制更加准确和可靠。
3.2 通信容量优化智能交通系统需要处理大量的数据，而5G通信技术的高带宽可以满足数据传输的需求。
通过优化5G通信网络的覆盖范围和信号质量，可以提高数据传输效率和容量，支持更多的交通信息传输和处理。
3.3 安全性与隐私保护随着智能交通系统的发展，交通信息的安全性和隐私保护变得尤为重要。
通过强化5G通信技术的加密和认证机制，可以有效保护交通数据的安全，防止信息泄露和攻击，确保智能交通系统的可信性和稳定性。
第四章：5G通信技术在智能交通系统中的挑战与展望4.1 技术挑战尽管5G通信技术在智能交通系统中具有广阔的应用前景，但还存在一些技术挑战。
道路交通安全违法行为记录处理工作规范
道路交通安全违法行为记录处理工作规范第一章总则第一条为进一步加强道路交通安全违法行为处理工作，规范民警执勤执法行为，保证公平公正执法，维护当事人的合法权益，促进自觉遵守交通法规，有效预防和减少道路交通事故，根据法律法规和公安部的有关规定，结合我省实际,制定本工作规范。
第二条本工作规范所称的道路交通安全违法行为处理工作是指现场和非现场交通违法记录录入至公安交通管理综合应用平台后的处理工作。
第三条本工作规范适用于全省公安机关交通管理部门设立的交通违法处理窗口。
第四条公安机关交通管理部门处理交通违法行为时，应当遵守有关法律法规及本工作规范，遵循合法、公正、文明、公开、及时的原则，尊重和保障当事人的合法权益。
第二章违法处理窗口设置第五条公安机关交通管理部门应当加强交通违法处理窗口硬件建设，接待大厅面积、处理窗口数量等能够满足办事群众的需要。
处理窗口要设立双屏显示器、复印机；大厅内要配备供办事群众等待休息的椅子、饮水机、书写笔，市、县城区还应设置排队叫号机以及触摸屏或其他自助式查询、缴款终端等便民服务设施。
第六条交通违法处理大厅应当建立值日警官或专人值守制度，负责接待群众咨询、投诉，解决疑难问题，维护办公秩序。
对无正当理由出入办公场所或多次、长时间占用交通违法自助处理设备的人员进行盘问调查，对重点可疑人员进行登记取证。
第七条交通违法处理窗口应当安装音视频监控设备，对违法处理过程全程进行录音录像，定期分析监控记录，排查违法嫌疑人，抽查民警处理情况；应当将交通安全违法行为处理程序、处罚标准和依据，以及相关工作制度、流程、代收款机构地理分布图及行车路线等张贴上墙，方便群众学习了解法律法规，办理违法处理业务；应当设置意见箱、留言簿，公开举报电话，收集群众意见和建议。
第八条在交通违法处理窗口从事违法处理的人员必须是正式民警，协管人员统一着装后可从事辅助性工作。
第九条窗口民警在处理交通违法行为时，要严格执行《XX省公安机关交通管理部门执勤执法记录仪使用管理规定》，统一佩戴执勤执法记录仪，完整记录当事人违法信息证据图片查看、审核和接受调查、处理过程，音视频资料保存不得少于三个月。
公路交通出行信息服务工作规定
公路交通出行信息服务工作规定第一章总则第二条公路交通出行信息服务工作是指通过各种渠道向广大出行者提供交通出行信息，包括道路交通状况、交通事故、施工信息、道路封闭等相关信息。
第三条公路交通出行信息服务工作由交通管理部门负责组织实施，相关部门和机构配合协作。
第四条公路交通出行信息服务工作应遵循便民、公正、实时、准确的原则，保护出行者的合法权益。
第二章信息采集和发布第五条交通管理部门应建立完善的信息采集系统，及时获得道路交通状况、交通事故、施工信息等相关数据。
第六条交通管理部门应采用综合手段，如摄像头、传感器等设备，获取实时、准确的交通数据。
第七条交通管理部门应建立公路交通出行信息发布平台，通过官方网站、手机应用等渠道向出行者提供信息。
第八条公路交通出行信息发布应及时更新，保持准确性和可靠性。
第九条公路交通出行信息发布应包括道路交通状况、交通事故、施工信息、道路封闭等相关信息。
第三章信息接收和查阅第十一条公路交通出行信息发布平台应提供适应不同终端设备的信息接收界面，确保信息的便利获取。
第十二条公路交通出行信息发布平台应提供信息查询功能，方便出行者查询历史数据。
第十三条公路交通出行信息发布平台应提供订阅功能，允许出行者根据自身需求定制信息接收方式。
第四章信息保护和安全第十四条交通管理部门应建立信息保护和安全管理制度，确保交通出行信息的安全性和机密性。
第十五条公路交通出行信息发布平台应采取相应的技术措施，确保信息的安全传输和存储。
第十六条交通管理部门应对信息发布过程中出现的错误和虚假信息进行及时处理和纠正。
第十七条交通管理部门和相关部门应加强与新闻媒体的协调配合，共同推动公路交通出行信息服务工作的顺利开展。
第五章法律责任第十八条未经授权的机构和个人不得发布道路交通状况、交通事故、施工信息等公路交通出行信息。
第十九条违反本规定的行为，将依据相关法律法规进行处理，对有关单位和责任人进行相应处罚。
第二十条出现意外情况或人为因素导致的错误信息发布，相关责任人应及时进行修正，并对造成的影响承担相应的责任。
智能交通领域的技术和应用
智能交通领域的技术和应用第一章：智能交通概述随着城市化进程的加快和汽车保有量的迅速增加，交通问题变得越来越急迫，给城市的发展带来了很大的挑战。
而智能交通系统作为一种新型的应对交通问题的方式，其技术和应用已经成为了未来的重点发展方向。
智能交通系统主要包括智能交通基础设施、智能交通管理和控制、智能交通信息服务三个模块，以此为基础，不断地进行技术创新，进一步提高交通运输效率，保障公共交通安全和城市的可持续发展。
第二章：智能交通技术智能交通技术广泛应用于道路交通、公共交通、物流运输和停车场等领域。
其中，主要包括以下几个方面的技术：1.道路交通识别技术道路交通识别技术主要使用图像处理技术、视频传输技术和机器学习算法技术，实现对道路交通状况的实时监控和分析。
比如，通过交通控制中心的智能监控系统，可以及时获取路况变化，从而调整交通信号灯的控制模式，保障路口的通行效率。
2.智能公交系统智能公交系统包括GPS定位技术、移动支付技术等，同时还能够通过网络平台预约、查询公交车的信息，进一步提高了公交服务的效率和质量。
3.智能电子不停车收费系统智能电子不停车收费系统采用无线电技术、计算机技术、传感器技术和语音识别技术等，使整个交通收费过程更加便捷和高效。
4.智能停车场管理系统智能停车场管理系统主要为停车场提供了自动缴费、车位查询、停车路线规划等服务，有效地提高了停车场的管理效率，缓解了城市停车难的问题。
第三章：智能交通应用智能交通技术的应用非常广泛，可以通过智能交通系统实现交通之间的信息交换、路线优化和交通管制，从而有效地改善城市交通状况。
下面就以几个实际应用为例：1.交通流量监控智能交通系统可以通过车辆识别和跟踪技术，实时地掌握不同道路的交通状况，根据交通流量自动调整信号灯时序和交通管制措施，最终使交通流量分配更加合理、顺畅。
2.智能指挥智能交通系统可以通过智能指挥中心，实时快速地处理和响应交通突发事件，依据实时变化的道路信息，发布交通管理指令，有效的缓解路口拥堵和堵塞，保障道路安全和交通畅通。
交通运输行业智能交通信息化建设与运营方案
交通运输行业智能交通信息化建设与运营方案第一章智能交通信息化建设概述 (2)1.1 智能交通信息化建设背景 (2)1.2 智能交通信息化建设目标 (3)第二章交通运输行业现状分析 (3)2.1 交通运输行业信息化现状 (3)2.2 交通运输行业存在的问题 (4)第三章智能交通信息化建设规划 (4)3.1 总体规划 (4)3.2 阶段性规划 (5)第四章交通运输行业信息采集与处理 (6)4.1 信息采集技术 (6)4.1.1 传感器技术 (6)4.1.2 视频监控技术 (6)4.1.3 卫星导航技术 (6)4.1.4 无线通信技术 (6)4.2 信息处理与分析 (6)4.2.1 数据预处理 (6)4.2.2 数据挖掘与分析 (7)4.2.3 模型建立与应用 (7)4.2.4 人工智能技术 (7)第五章智能交通系统设计与实施 (7)5.1 系统架构设计 (7)5.1.1 层次结构 (7)5.1.2 关键组件 (8)5.2 系统功能模块 (8)5.2.1 交通监控与控制模块 (8)5.2.2 出行服务模块 (8)5.2.3 安全监控模块 (8)5.2.4 数据分析与挖掘模块 (9)第六章智能交通信息化基础设施建设 (9)6.1 网络设施建设 (9)6.1.1 网络架构设计 (9)6.1.2 网络设备选型 (9)6.1.3 网络安全防护 (9)6.1.4 网络运维管理 (9)6.2 数据中心建设 (9)6.2.1 数据中心规划 (10)6.2.2 数据存储与备份 (10)6.2.3 数据处理与分析 (10)6.2.4 数据安全与隐私保护 (10)6.2.5 数据中心运维管理 (10)第七章交通运输行业应用系统集成 (10)7.1 系统集成原则 (10)7.2 应用系统集成方案 (11)7.2.1 系统架构设计 (11)7.2.2 关键技术应用 (11)7.2.3 应用系统集成 (11)第八章智能交通信息化运营管理 (12)8.1 运营管理模式 (12)8.1.1 概述 (12)8.1.2 运营管理模式分类 (12)8.1.3 运营管理模式选择 (12)8.2 运营管理流程 (12)8.2.1 运营管理流程概述 (12)8.2.2 运营管理流程具体环节 (13)第九章交通运输行业信息安全保障 (14)9.1 信息安全策略 (14)9.1.1 安全策略概述 (14)9.1.2 安全策略基本原则 (14)9.1.3 安全策略目标 (14)9.1.4 安全策略具体措施 (15)9.2 信息安全风险防范 (15)9.2.1 风险防范概述 (15)9.2.2 常见信息安全风险 (15)9.2.3 风险防范方法与技术手段 (15)9.2.4 风险防范具体措施 (15)第十章项目实施与推进策略 (16)10.1 项目实施计划 (16)10.1.1 项目实施总体目标 (16)10.1.2 项目实施阶段划分 (16)10.1.3 项目实施具体措施 (16)10.2 项目推进策略 (17)10.2.1 政策引导与支持 (17)10.2.2 技术创新与引进 (17)10.2.3 人才队伍建设 (17)10.2.4 资金保障与合理分配 (17)10.2.5 社会监督与评价 (17)第一章智能交通信息化建设概述1.1 智能交通信息化建设背景发展速度和规模日益扩大。
交通运输行业智能交通大数据分析与处理方案
交通运输行业智能交通大数据分析与处理方案第一章智能交通大数据概述 (2)1.1 交通大数据的概念 (2)1.2 交通大数据的特点与挑战 (2)1.2.1 特点 (2)1.2.2 挑战 (3)1.3 智能交通大数据的应用场景 (3)第二章数据采集与预处理 (4)2.1 数据采集技术 (4)2.2 数据清洗与整合 (4)2.3 数据预处理方法 (4)第三章交通数据存储与管理 (5)3.1 存储技术选择 (5)3.2 数据库设计与管理 (5)3.3 数据安全与隐私保护 (6)第四章交通数据分析方法 (6)4.1 数据挖掘算法 (6)4.2 机器学习算法 (6)4.3 深度学习算法 (7)第五章实时交通数据监控与预警 (7)5.1 实时数据处理技术 (7)5.2 交通异常检测与预警 (8)5.3 交通拥堵预测与分析 (8)第六章交通流分析与优化 (8)6.1 交通流特性分析 (8)6.2 交通流预测与优化 (9)6.3 交通信号控制策略 (10)第七章路网管理与规划 (10)7.1 路网结构分析 (10)7.1.1 路网结构概述 (10)7.1.2 路网结构分析方法 (10)7.1.3 路网结构优化策略 (10)7.2 路网拥堵分析 (11)7.2.1 路网拥堵现状 (11)7.2.2 路网拥堵分析方法 (11)7.2.3 路网拥堵缓解措施 (11)7.3 路网规划与优化 (11)7.3.1 路网规划原则 (11)7.3.2 路网规划方法 (11)7.3.3 路网优化策略 (11)第八章公共交通优化 (11)8.1 公共交通数据采集与分析 (11)8.2 公共交通调度与优化 (12)8.3 公共交通服务质量评估 (12)第九章智能出行服务 (13)9.1 智能出行信息服务 (13)9.1.1 信息获取与整合 (13)9.1.2 信息发布与推送 (13)9.1.3 个性化出行信息服务 (13)9.2 智能出行导航与推荐 (13)9.2.1 实时导航与路线规划 (13)9.2.2 跨交通方式出行推荐 (13)9.2.3 个性化出行推荐 (14)9.3 智能出行安全与保障 (14)9.3.1 道路安全监测与预警 (14)9.3.3 出行者安全教育与培训 (14)9.3.4 应急处置与救援 (14)第十章智能交通大数据应用案例 (14)10.1 城市交通大数据应用案例 (14)10.1.1 城市交通拥堵预测 (14)10.1.2 城市交通优化方案 (14)10.2 公共交通大数据应用案例 (15)10.2.1 公交线路优化 (15)10.2.2 公共交通实时调度 (15)10.3 道路交通大数据应用案例 (15)10.3.1 道路交通预警 (15)10.3.2 道路交通信号灯优化 (15)第一章智能交通大数据概述1.1 交通大数据的概念交通大数据是指在交通运输领域中，通过各种传感器、监控设备、移动通信技术等手段收集到的，与交通运行状态、交通基础设施、交通参与者行为等相关的大量数据。
交通行业智能交通信号控制与管理方案
交通行业智能交通信号控制与管理方案第一章智能交通信号控制与管理概述 (2)1.1 智能交通信号控制与管理定义 (2)1.2 智能交通信号控制与管理发展历程 (2)1.2.1 传统信号控制阶段 (3)1.2.2 固定周期信号控制阶段 (3)1.2.3 适应性信号控制阶段 (3)1.2.4 智能交通信号控制与管理阶段 (3)1.3 智能交通信号控制与管理的重要性 (3)第二章智能交通信号控制系统架构 (4)2.1 系统总体架构 (4)2.2 数据采集与处理 (4)2.2.1 数据采集 (4)2.2.2 数据处理 (4)2.3 控制策略与算法 (5)2.4 系统集成与优化 (5)第三章交通流信息检测技术 (5)3.1 感应线圈检测技术 (5)3.2 视频检测技术 (6)3.3 车载传感器检测技术 (6)3.4 其他检测技术 (6)第四章交通信号控制策略 (6)4.1 固定配时控制策略 (7)4.2 适应型控制策略 (7)4.3 实时控制策略 (7)4.4 特殊情况下的控制策略 (7)第五章智能交通信号控制与管理算法 (8)5.1 遗传算法 (8)5.2 神经网络算法 (8)5.3 群智能算法 (8)5.4 混合智能算法 (9)第六章智能交通信号控制系统评价与优化 (9)6.1 评价指标体系 (9)6.2 评价方法与模型 (10)6.3 系统优化策略 (10)6.4 案例分析 (10)第七章智能交通信号控制与管理政策与法规 (11)7.1 政策背景与法规体系 (11)7.2 智能交通信号控制与管理政策 (11)7.2.1 政策目标 (11)7.2.2 政策措施 (11)7.3 智能交通信号控制与管理法规 (11)7.3.1 法规体系 (11)7.3.2 法规内容 (12)7.4 政策与法规的实施与监管 (12)第八章智能交通信号控制与管理案例分析 (12)8.1 城市道路交叉口案例分析 (12)8.2 高速公路案例分析 (12)8.3 公共交通案例分析 (13)8.4 城市拥堵治理案例分析 (13)第九章智能交通信号控制与管理发展趋势 (14)9.1 技术发展趋势 (14)9.2 应用发展趋势 (14)9.3 政策与法规发展趋势 (14)9.4 行业合作与发展趋势 (15)第十章智能交通信号控制与管理实施与推广 (15)10.1 实施步骤与方法 (15)10.1.1 项目筹备阶段 (15)10.1.2 系统设计与开发阶段 (15)10.1.3 系统实施与调试阶段 (15)10.1.4 系统运行与维护阶段 (15)10.2 推广策略 (16)10.2.1 政策扶持 (16)10.2.2 技术交流与合作 (16)10.2.3 宣传培训 (16)10.2.4 示范项目推广 (16)10.3 市场前景与投资分析 (16)10.4 社会效益与影响 (16)10.4.1 提高交通运行效率 (16)10.4.2 降低交通率 (16)10.4.3 节能减排 (16)10.4.4 促进产业升级 (16)第一章智能交通信号控制与管理概述1.1 智能交通信号控制与管理定义智能交通信号控制与管理是指在交通信号控制系统中，运用现代信息技术、数据通信技术、电子技术、计算机技术等，对交通信号灯进行智能化控制与优化管理，以提高道路通行能力，降低交通拥堵，保障交通安全，提高交通效率的一种先进交通管理方式。
智慧高速信息化运营方案
智慧高速信息化运营方案摘要：智慧高速信息化运营是利用现代信息技术和通信技术，通过高速公路智能交通系统，对高速公路进行全面的监控和管理。
本方案旨在利用先进的信息技术，构建智慧高速的管理系统，提高高速公路的安全性、便捷性和智能化水平。
第一章引言高速公路作为交通运输的重要组成部分，其运营和管理一直是交通部门的重要工作。
随着社会的发展和技术的进步，人们对高速公路的管理要求也越来越高。
传统的高速公路管理存在着许多问题，比如交通事故频发、交通拥堵不堪、信息通信不畅等。
因此，智慧高速信息化运营方案的提出具有重要的现实意义和实际价值。
第二章智慧高速信息化运营方案的原理和架构2.1 智慧高速信息化运营的原理智慧高速信息化运营的原理是基于先进的信息技术和通信技术，通过对高速公路进行全方位的监控和管理，实现高速公路的智能化运营。
2.2 智慧高速信息化运营的架构智慧高速信息化运营的架构包括硬件系统、软件平台和通信网络三个层面。
2.2.1 硬件系统硬件系统包括监控摄像头、感知设备、交通信号灯等，用于对高速公路的车辆、路况等进行实时监控和感知。
2.2.2 软件平台软件平台包括数据管理系统、分析与决策系统、用户界面系统等，用于对监测数据进行处理和分析，并为用户提供智慧高速的服务。
2.2.3 通信网络通信网络是连接硬件系统和软件平台的纽带，用于传输监测数据和用户需求。
第三章智慧高速信息化运营的关键技术3.1 智能交通技术智能交通技术是智慧高速信息化运营的核心技术之一，它包括车辆检测、交通信号控制、车辆识别等。
3.2 大数据技术大数据技术可以对采集到的海量数据进行处理和分析，对高速公路的交通流量、车辆状况等进行预测和决策，提供给用户更加准确和实用的交通信息。
3.3 人工智能技术人工智能技术可以对高速公路的监控数据进行智能化分析，提高监控的精度和准确性，对交通事故进行预警和处理。
第四章智慧高速信息化运营的主要功能4.1 实时监控和感知通过智能监控摄像头和感知设备，实时监控和感知高速公路上的车辆、路况等，及时发现交通拥堵、事故等异常情况。
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（5）交流系数编码 量化AC系数的特点是1*64矢量中包含有许多“0”系数，并且许多“0”
是连续的，因此使用非常简单和直观的游程长度编码(RLE)对它们进 行编码。
学图像等）。
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（2）有损压缩 利用人类视觉对图像中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中
损失一定的信息，所损失的信息不影响对原始图像的理解。 应用范围：语言、图像、视频数据。
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
CD－ROM光盘上能存储多长的活动图像？
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
2、数据压缩的目的 采用各种方法去除冗余，以尽量少的数据量来表示和重建图像。 （1）冗余 冗余是指信息所具有的各种性质中多余的无用空间，其多余的程度叫做 “冗余度”。 信息量、数据量和冗余量之间的关系式：
第一节 数据压缩处理技术
四、音频压缩编码 语音信号的传输在交通信息领域的应用主要表现：调度电话、交通广
播信息。 音频压缩编码标准主要：波形编码，参数编码，混合编码。 1、波形编码
– 特点：将信号的时域波形进行抽样量化编码 – 模数转换过程：
• 取样：在时间轴上对信号离散化 • 量化：在幅度轴上对信号数字化 • 编码：按一定格式记录采样和量化后的数字数据
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（6）熵编码 为了进一步压缩数据,需对DC码和AC行程编码的码字再做基于统计特
性的熵编码。 JPEG建议的熵编码是Huffman编码和自适应二进制算术编码。 （7）把各种标记代码和编码后的图像数据组成一帧一帧的数据，以便存
储、传输和译码，称为JPEG数据流。
第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（4）直流系数的编码 8 *8图像块经过DCT变换之后得到的DC直流系数有两个特点，一是系 数的数值比较大，二是相邻8 * 8图像块的DC系数值变化不大（具有 一定的相关性）。根据这个特点，JPEG算法使用了差分脉冲调制编 码(DPCM)技术，对相邻图像块之间量化DC系数的差值(Delta)进行编 码，Delta＝DC(0, 0)i-DC(0, 0)i-1
PPT 数据压缩处理技术
（1）脉冲编码调制（PCM编码）原理：
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（2）差分脉冲编码（DPCM，differential pulse code modulation） 利用样本与样本之间存在的信息冗余度来进行编码的一种数据压缩技
的相同图案，规则有序排列的图形等结构，都存在数据冗余，这种结 构上的冗余叫做“结构冗余”。 空间冗余：在同一幅图像中，规则物体和规则背景的表面物理特性具 有相关性，这些相关的光成像结构在数字化图像中就表现为数据冗余。
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
时间冗余：这是序列图像和语音数据中所经常包含的冗余。序列图像 一般是位于一时间轴区间的一组连续画面，前后帧之间具有很强的相 关性。当播放该图象序列时，随着时间的推移，若干帧画面的某些地 方发生了变化，但有的部位却没有变化，这就形成了时间冗余。
I = D- du I代表信息量 D表示数据量 du是冗余量
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（2）冗余的分类 知识冗余、结构冗余、空间冗余、时间冗余、信息熵冗余等。 知识冗余：人类一旦掌握了知识，凭借经验就可辨别事物，无须进行
全面的比较和辨别。 结构冗余：在数字化图像中，具有规则纹理的表面、大面积相互重叠
第三章交通信息处理技 术
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2020/12/6
第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
一、数据压缩的必要性
1、数据压缩的必要性 原始采集的数据，特别是视频检测数据非常大，若不进行数据压缩，
将严重影响传输效率。
例如一帧640×480像素、24比特颜色编码的画面，在650M容量的
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
2、JPEG包括两种基本压缩算法 采用以离散余弦变换(DCT discrete cosine transform)为基础的有损 压缩算法 例如在压缩比为1:25的情况下，压缩后还原得到的图像与原始图像相比 较，非图像专家难于找出它们之间的区别。 采用以预测技术为基础的无损压缩算法
术； 思路：根据过去的样本去估算(estimate)下一个样本信号的幅度大小，
称为预测值，然后对实际信号值与预测值之差进行量化编码，由于差 值的取值的动态范围小了很多，因此就减少了表示每个样本信号的位 数。
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（3）Adaptive Differential PCM 核心思想
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
3、数据压缩的评价 数据压缩方法的优劣主要由所能达到的压缩倍数、从压缩后的数据所能
恢复（或称重建）的图像（或声音）质量、以及压缩和解压缩的速度 等几方面来评价。压缩的倍数也称压缩率，通常有两种衡量的方法 （1）由压缩前与压缩后的总的数据量之比来表示 例如，一幅1024×768像素点组成的黑白图像，每像素具有8bit，通过使 其分辨率降低为512×384，又经数据压缩使每个像素平均仅用0.5bit， 则压缩倍数为64倍，或称其压缩率为1:64。 （2）用压缩后的比特流中每个显示像素的平均比特数bpdp（bit per displayed pixel）来表示 例如，以15000字节存储一幅256×240的图像，则压缩率为
•由 图 像 内 取 出 一 个 区 块 ， 分 成 8×8个像素的64格阵列，即由图 (a)转变为图(b)。经过对逐个像素 的亮度（或讨论色度）数值取样， 并将像素的亮度数值列成矩阵形
表格，见图（C）。然后利用离散 •可得到64个DCT系数，转换为图（d） 余弦变换（DCT）可将各空间取 矩形阵列表格 。
信息熵冗余：是指数据所携带的信息量少于数据本身所反映出来的数 据冗余。 例如 若信号｛a1，a2｝的概率分别为P(a1)=0.9, P(a2)=0.1, 则信号的平均信息量为 H(x)=－(0.9×log20.9+0.1×log20.1)=0.467(bit) 用二进制数据表示这两个信号时需用1bit显然出现了数据冗余。
二、静态图像的压缩标准JPEG 1、JPEG标准 JPEG （joint photographic experts group）是一个负责制定静态
数字图像数据压缩编码标准的专家组，他们开发的算法称为JPEG算 法，又称为JPEG标准。 JPEG标准主要用于静态图像数据压缩，例如电子抓拍图像。 JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，它用有损压缩方式去除冗余的图 像和彩色数据，获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图 像。
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
（3）Z字形编排 量化后的系数要重新编排，目的是为了增加连续的“0”系数的个数，就
是“0”的游程长度，方法是按照Z字形的式样编排，如下图所示。这 样就把一个8 * 8的矩阵变成一个1* 64的矢量，频率较低的系数放在 矢量的顶部。
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态图像标准
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第三章交通信息处理技术
第三节 微波采集检测技术
2、MPEG-1 基本任务：是将图像（包括伴音）转换成计算机数据，与已有的数据
（如文字、绘图等数据）在计算机内兼容，并且能在计算机网络和广 播电视等通信网络中兼容传输。 组成部分：MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统 解决的问题：视频压缩、音频压缩和多种压缩数据流的复合和同步
Object），在编码过程中对前景对象和后景对象采用不同的编码策略， 对于人们所关心的前景对象，则尽可能的保持对象的细节及平滑，而 对不大关心的后景对象采用大压缩比的编码策略。 应用场合：数字电视、交互式的图形应用（内容合成技术）、交互式 多媒体（例如监控系统）。
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第三章交通信息处理技术
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
DCT变换公式 •正变换
•F(0,0) •F(u,0)
•F(0,v) •F(u,v)
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第三章交通信息处理技术
DCT反变换
第一节 数据压缩处理技术
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
DCT变换过程
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
编码和解码过程
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
3、MPEG-2 是 MPEG-1 标 准 的 扩 展 ， 主 要 针 对 高 清 电 视 HDTV ， 传 输 速 率
10Mbps。 4、MPEG-4 适用于音频视频服务及远程监控，是一个有交互性的动态图像标准 基本思想：根据图像的内容将图像分割成不同的视频对象VO（Video
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第三章交通信息处理技术
第一节 数据压缩处理技术
3、JPEG原理 JPEG有损压缩利用人视觉系统特性，使用量化和无损压缩编码相结合
来去掉视觉的冗余信息和数据本身的冗余信息。