一种适用于船舶时域运动快速计算的混合方法

在时域内建立Rankine源法和时域Green函数法互相匹配的数学模型,控制面上的解既满足内部自由面条件,又满足远方辐射条件。由匹配数学模型可知只有控制面涉及到时域Green函数且与主尺度满足比列关系,因此不需每次都制表插值,实现了时域内船舶运动快速计算。将文中方法应用于零航速船舶瞬时运动数值计算,结果表明该方法具有良好的精确性、稳定性、高效性和普适性。

复合结构与流体耦合运动方程的时域分析方法

本文就复合结构与流体耦合的时域运动方程，利用核函数矩阵的特点，将二阶微分积分方程变形为Ｖｏｌｔｅｒｒａ型积分方程，然后引入积分变换，得到一组一阶常微分方程组，该微分方程组的形式与现代控制论中的状态方程类似．

波浪中船体与液舱晃荡耦合运动的时域数值计算

为分析液舱流体晃荡对波浪中船体运动性能的影响,针对船体外流场与液舱内流场(液体非线性晃荡)分别采用时域势流理论方法计算,建立了在波浪中船体与液舱流体晃荡耦合的时域运动方程.其中波浪中船体水动力和时延函数采用切片法和脉冲响应函数法计算获得,舱内液体非线性晃荡采用时域边界元法计算.对S175加载方形液舱在迎浪横浪等不同工况下液舱流体晃荡及其与船体运动耦合分别进行了计算模拟与验证研究.研究表明,在不出现液面破碎等强非线性现象时,能够给出较好的液舱流体晃荡波形和压力;耦合运动模拟结果能清晰地反映液舱晃荡对船体运动的影响,并准确给出船体有无加载液舱时共振频率的偏移现象;数值与试验结果吻合良好,并具有较高的计算效率,为设计载液船舶或减摇水舱等的前期设计提供了快速有效的分析方法和技术手段.

运动补偿时域滤波残差图像的特性研究

视频压缩效率的提高很大程度上取决于用于传输残差图像的信息量的减少,而残差图像的特性对分析和讨论视频残差图像编码有重大的意义。对可伸缩视频编码中的运动补偿时域滤波残差图像特性从能量非平稳特性、时空相关特性和频率特性进行了研究,并给出了实验结果和分析。

提升小波运动补偿时域滤波可伸缩视频编码

为了改善传统可伸缩性视频编码方法效率不高的问题,将提升小波应用于运动补偿时域滤波中。利用5/3提升小波进行时域滤波,针对像素的连接类型不同采取不同的处理方式,并根据运动补偿效果自适应选取时域分解级数。实验结果表明,该算法不仅实现了码率良好的可伸缩性,而且与MPEG-4(Moving Pictures Expert Group-4)和3DWT(3 Dimensions Wavlet Transformation)方法相比,在相同码率的条件下,重建图像的信噪比提高了1～2 dB,从而有效地提高了编码效率。

液舱晃荡与船体非线性时域耦合运动计算

LNG船等液货船的研制和应用中，为了研究非线性水动力对液舱晃荡及船体运动的影响，改进了规则波及不规则波中液舱晃荡与船体非线性耦合运动的时域预报技术。通过改变液舱物面边界条件模拟能量耗散，对液舱内部流动采用全非线性模型，船体外流场采用非线性瞬时物面条件的时域格林函数边界元模型，并应用基于组合B样条的高阶面元法求解边值问题和迭代半隐式时域步进法对内外流场和船体运动同时求解。通过对比，验证了这种考虑能量耗散的方法的有效性，研究了非线性水动力中各种因素的影响，得出能量耗散系数μ的选取规律。

运动补偿时域滤波中基于残差图像滤波的更新策略

现有的比较成熟的可伸缩编码框架是基于运动补偿时域滤波技术的。改进了运动补偿时域滤波中的更新操作,并引入去块滤波。更新操作过程中,要求更新块中的像素所对应的预测运动向量完全一致,否则不参与更新操作。更新操作前,对残差图像在边缘级和采样点级进行滤波控制。通过对高通信号的去块滤波,减少更新块中的伪边界成分,同时减轻块效应对后继预测操作的影响,改善编码效率。实验结果表明该方法能够改进图像的主观质量,提高低运动量的图像序列的编码性能。

子带内运动补偿时域滤波的优化

在用提升算法实现子带内运动补偿时域滤波时,为了提高运动模型的有效性,探索了利用多假设预测技术以改善运动补偿。提出了更新算子的优化设计,以提高低码率下视频编码的可扩展性,并取得改善的重建视频质量。实验结果显示,优化的子带内运动补偿时域滤波,在保证运动估计精度下,通过合理选择时间滤波器,结合改善的提升实现中的更新操作,提高了编码系统的编码效率和可扩展性能。

可扩展视频编码中运动补偿时域滤波的改进

在基于小波变换的可扩展视频编码方案中,研究运动补偿时域滤波的优化方法。将有效的多相位子带内运动估计纳入分层运动估计策略中,用提升算法实现子带内运动补偿时域滤波,融入多假设预测以优化运动补偿技术;为了提高低码率下视频编码的可扩展性,提出更新算子的优化设计。实验结果显示,在保证运动估计精度下,合理选择时间滤波器,结合改善的提升实现中的更新操作,提高了编码系统的编码效率和可扩展性能。

基于运动补偿时域滤波的视频编码算法研究

深入研究了自适应图像组结构算法,提出了一种改进方案,新方案增加了图像分组的选择范围,根据视频序列的时域变化特性,分别选择[2,2,2,2,2,2,2,2],[4,4,4,4],[8,8]和[16]四种分组模式。实验结果表明:与改进的自适应图像组结构算法相比,新方案的编码性能有所提高,而计算复杂度不变。

基于提升方案的运动补偿时域滤波技术

运动补偿时域滤波(Motion-compensated temporal filtering,MCTF)将若干连续的视频帧组成一个图像组(Group of pictures,GOP)进行时域小波分解,与图像组大小固定的结构相比,自适应图像组结构(Adaptive GOPstructure,AGS)提高了编码效率,但实现复杂度也大大增加.作者提出了一种改进的自适应图像组结构(Im-proved adaptive GOP structure,IAGS),利用帧间预测效果来判断视频序列的时域变化特性,时域变化快的序列采用小尺寸图像组,反之采用大尺寸图像组.结果表明,IAGS的编码性能与AGS基本一致,实现复杂度与固定图像组结构相当.

复合结构与流体耦合运动方程的时域分析方法

本文就复合结构与流体耦合的时域运动方程，利用核函数矩阵的特点，将二阶微分积分方程变形为Ｖｏｌｔｅｒｒａ型积分方程，然后引入积分变换，得到一组一阶常微分方程组。该微分方程组的形式与现代控制论中的状态议程类似。

一种运动补偿时域滤波的快速算法

改进了分层变尺寸块匹配运动预测时域滤波算法,将其逐点进行的分数像素寻址与滤波改为了按匹配块进行寻址与滤波,这样就将对每一个像素执行一次的操作简化为对不同大小的匹配块统一进行一次操作,大大节约了运算开销,实验结果表明新算法相比原算法运算速度提高了5倍左右。

滑动窗运动补偿时域滤波在可扩展小波视频编码中的应用

针对可扩展小波视频编码,改进了原有滑动窗运动补偿时域滤波结构,在最高级MCTF采用Haar小波提升算法代替原有的自适应MCTF结构。实验结果表明,改进算法在少量降低PSNR的情况下,减少内存开销约28%,减少编码时间约35%。

快速运动估计与AGS结合的可伸缩性视频编解码系统

可伸缩性视频编解码(SVC)系统是一种能够实现时间、空间、质量等可调节可伸缩的视频编解码技术。它是通过采用运动补偿时域滤波(MCTF)和运动估计(ME)技术结合有损编码及熵编码等技术,实现对视频序列进行成组编解码的任务。其中,如何更加有效地提高对时间相关性的利用以及如何根据视频性质进行自适应调节图像组(GOP)大小问题是提高系统编码效率的关键环节。文中通过采用一种利用时间信息的快速运动估计技术及对应的自适应GOP结构(AGS),有效提高了可伸缩性视频编解码系统的编码能力。

一种高效的运动补偿三维小波视频编码方案

该文提出了一种高效的运动补偿三维小波视频编码方案。该方案采用运动补偿时域分析技术,以有效去除视频序列中存在的时间冗余。然后,基于视频序列的运动特征,自适应确定帧组结构,在提高编码效率的同时降低内存需求和运算复杂度。最后,根据小波图像系数特性,采用基于四叉树分裂的小波图像编码方法对三维时／空子带进行编码,以获得更高的压缩效率。实验结果表明,与其它运动补偿三维小波视频编码方法相比,该文提出的编码方案能够获得更好的性能。

船舶在波浪中运动的非线性时域数值模拟

为了可靠地模拟高速及大外飘船型在恶劣海况中的运动响应,该文在基于Rankine源的线性时域数值预报方法的基础上,通过在运动方程中添加考虑瞬时湿表面影响的非线性恢复力和入射波力,建立了船舶在波浪中运动的非线性时域数值模拟方法。该方法在数值计算中仍采用线性自由面条件、平均湿表面面元,采用数值海岸技术来满足自由面上的辐射条件。应用本文建立的非线性时域数值模拟方法对高速水面船DTMB5512和大外飘集装箱船Flokstra进行了顶浪状态下的数值模拟研究,数值计算结果表明非线性时域预报方法计算结果较线性方法更接近于试验结果,说明该文方法的有效性。

船舶在长峰和短峰不规则波中运动的三维时域数值模拟

船舶在真实海况中的航行性能越来越受到重视。此文在规则波中航行船舶运动的时域预报方法的基础上,发展了长峰和短峰不规则波的数值模拟技术,建立了航行船舶在长峰和短峰不规则波中运动的三维时域数值模拟方法,并应用该方法对一条10万吨油轮进行了数值模拟研究,计算了该油轮在长峰不规则波中的运动响应。试验和计算结果表明此文方法有一定的精度。最后还对该油轮进行了短峰不规则波中运动的数值模拟。长峰和短峰不规则波中的计算结果比较表明短峰不规则波对该油轮运动可产生较大影响。

规则波中破损船舶倾覆特性及影响因素研究

波浪中船舶破损稳性是影响船舶安全航行的重要性能之一.在实际航行中,希望能通过稍微改变当前航行状态来规避倾覆.论文基于前期建立的破损船舶波浪稳性预报方法,选取ITTC破损稳性研究用标准模型,研究不同波浪工况下破损船舶运动的安全边界,并分析了横荡、速度等因素对安全边界的影响.研究表明,论文采用的数值模拟方法可以很好地预报破损船舶波浪中的运动.横荡对倾覆的临界状态有影响,适当提高速度可以减缓倾覆的发生.

基于db2提升小波的可伸缩视频编码方法

给出了一种基于db2提升小波的可伸缩视频编码系统的总体方案,提出了采用db2提升小波实现MCTF的方法,并针对运动估计过程中像素点类型给出了高通帧和低通帧的计算方法。实验结果表明,本方案与基于Haar小波的可伸缩性视频编解码方案相比,完全重建的视频图像质量和抽取部分帧后重建的视频图像质量都有了明显提高。