手机视频编码技术论述

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1、郑州轻工业学院数字音视频技术学习总结题目手机视频编码技术论述专业、班级 电信14-2 学号541478676786 姓名摘要：可视电话业务是一种集图像、话音于一体的多媒体通信业务，它是利用电 话线路实时传送人的语音和图像的一种通信方式。通过可视电话可以实现人们面 对面的实时沟通，即通话双方在通话过程中能够互相看到对方场景。拿起电话机， 看着荧光屏，可立即和千里之外的朋友交谈，不仅可以闻其声，更可观其人，明 显加强了通信效果。电视电话系统中的摄像机不但可以摄取谈话人的面貌，而且 可拍摄实物、表格及文档传送给对方，双方可同时在荧光屏上进行讨论、修改及 定稿。近年来已在远程会议、远程教学、远程医疗等

2、方面得到了快速的发展。可 视电话还可以加入录像设备，就像录音电话一样，把图像录制下来，以便保留。 目前，可视电话产品主要有两种类型，一类是以个人电脑为核心的可视电话，除 电脑外还配置有摄像机)、麦克风和扬声器等输入输出设备；另一类是专用可视 电话设备，它能像普通电话一样，直接接入家用电话线进行可视通话。由于普通 电话线普及率很高，因此在公用电话网上工作的可视电话最具发展潜力。关键词：可视电话 图像录制 通讯方式 输出设备可视电话按传输信道来分主要有三种类型：在模拟电话网、ISDN网上以及IP 网上工作的可视电话：(1) 基于模拟电话网的可视电话从传输线路上看，PSTN已经在中国发展了几十年，是

3、覆盖最广、最为经济实用的通信网。一部PSTN的可视 电话终端的价格约为 4000 元左右，但 是使用时却只需支付普通电话的费 用。由于PSTN的传输带宽较窄，因此 PSTN 的传输受到很大的限制，而且 PSTN模拟线路的误码率比ISDN数字线 路误码率高，这就对基于PSTN的可视 电话终端提出了较高的要求。对于可 视电话这种对称式的实时业务，在线 路较好的情况一下，调制解调器的传 输速率能达到最快 336kbi ts。 测时在传输彩色视频信号时，对图像 的压缩算法要求很高，就目前基于离 散余弦变换和H. 263标准算法而言， 很难达到每秒25 帧左右的流畅的传输 速率，全屏显示的图像质量是能够

4、让 人接收的，而增大传输的帧率，全屏 显示的图像会产生失真和解码的马赛 克现象。在实际电路上的图像效果会 比实验室上的传输效果还要差一些。 尽管如此，在目前情况下，这种可视 电话终端是比较适合中国使用的，有 一定的市场前景。（2）基于 ISDN 的可视电话从传输线路上来看，基于ISDN的 可视电话的接续时问短，帧速率可达 到 l5 帧秒以上，是几种网络环境中 效果较好的，但是价格昂贵。目前每 部电话的价格存 l 万元左右，通话费 一般为模拟线路下的l2 倍，而且这种可视电话的广泛使用还 要取决于ISDN的普及程度。（3）IP 可视电话 随着电信部门加快了宽带城域网 的建设，实现了宽带到户，宽带

5、到办 公室的梦想，宽带IP网有着其他刚络 所无法比拟的低成本，高带宽的优势， 使得承载在IP网上的视讯业务的费用 大大降低了，降低了门槛，形成了视 讯通信向IP网发展的趋势。可视电话按图像显示的不同，分 为静态图像可视电话和动态图像可视 电话：（1）静态图像可视电话在荧光屏上 显示的图像是静止的，图像信号和话 音信号利用现有的模拟电话系统交替 传送，即传送图像时不能通话；传送 一帧用户的半身静止图像需 5-10 秒。 一部可视电话设备可以像一部普通电 话机一样接入公用电话网使用。（2）动态图像可视电话显示的图像 是活动的，用户可以看到对方的微笑 或说话的形象。动态图像可视电话的 图像信号因包含

6、的信息量大，所占的 频带宽，不能直接在用户线上传输， 需要把原有的图像信号数字化，变为 数字图像信号，而后还必需采用频带 压缩技术，对数字图像信号进行“压 缩”，使之所占的频带变窄，这样才 可在用户线上传输。动态图像可视电 话的信号因是数字信号，所以要在数 字网中进行传输。无论是哪种可视电话，一般均由 五大部分组成，即语音处理部分（普通 电话机，语音编解码器），图像信号输 入部分（CCD摄像机，图像A/D）；图像信号输出部分（监视器等），图像信 号处理部分（图像信源编解码器、复用 解复器）；信号发送及接收部分 （信道 编解码器，信道调制、解调器）。另外，声音和图像的同步是可视 电话系统很重要的

7、参数，即人说话的 口音必须和发出的声音一致。但实际 的可视电话系统，由于采用了图像压 缩编码及编码装置，不可避免地会产 生 0.1 秒左右的时间延迟。为了使声 音和图像保持同步，要在声音传输系 统中插入等效延迟。下面着重介绍一 下静止图像可视电话系统：解调宣时器调制 解调器络口路 网接电图像 控制器静止图像可视电话是在普通电话 线上传输一路静止的图像，传输一幅 图像的时间由几秒钟到几分钟。在发 送端由摄像机摄得的图像经A/D变换 转换为数字图像后快速存入帧存储 器接着将存入的一帧画面低速读出 经编码处理及调制后变成模拟信号在 电话线上传输，在接收端经解调及解 码恢复成原数字图像信号，以低速方

8、式写入帧存储器，并反复以高速读出 经 D/ A 变换后送到显示器显示。静止图像可视电话内部结构原理图上图为静止图像可视电话内部结构原 理框图。可以看出该系统由网络接口 电路、图像收发机、中央控制器、图 像控制器、图像存储器、图像显示器 摄像机等部分组成。网络接口电路控 制图像信息和语音通话信号的输入、 输出的转换及盒式录像机等的信号输 入、输出。图像信息通信时不能通话 当收到传来的图像信息时在调制解调 器中进行解调，经 AGC 电路进行增益 控制，由解调定时器产生定时信号进 行取样同步，并利用A/D变换电路转 换成数字信号，并经中央控制器及图 像控制器存入图像存储器，在中央控 制器指令控制下，

9、图像控制器控制图 像存储器读出数字图像信号，经 D/ A 变换后转换成模拟信号由 CRT 输出显 示。由摄像机摄取的图像信号经 A/ D 变换器转换成数字图像信号后在图像 控制器作用下存入图像存储器，在中 央控制器的指令下，图像信息由图像 存储器读出经图像控制器及中央控制 器，再经调制解调器进行调制后经网 络接口送入电话线路。中央控制器对 各种操作按钮进行扫描，进行系统的 总体控制，图像控制器则在中央控制 器的指令下进行图像的读写操作，并 控制图像输入及输出显示。传送方式 采用幅度相位调制，其载波频率为 1 748 Hz ， 是 彩 色 副 载 波 3579 54 MHz 的 12”，因而电

10、路容易实现。且在l 748 Hz时模拟 电活线路频率特性最好即群延时最 小，线路衰减亦最小。传输线路也会影响可视电话的通 信质量。传统的电话线是普通的双绞 线，主要用来传输语音，视音频同时 传输时，其传输速率仅能达到 33.6K， 所以在普通电话线的支持下，不能传 输清晰连贯的图像。在实验室条件即 电话线路比较好的情况下，每秒可传 输101 5帧图像。在图像压缩编码已趋成熟的今 天，动态图像可视电话系统已经成为 当今可视电话发展的主流。所谓动态 图像的可视电话系统是指每秒钟可连 续传输和显示 10 帧甚至 10 帧以 上 图像的电视电话系统，此时要传 输的数据量很大，故必须采用高效压 缩编码技

11、术，由于是每秒可显示图像 帧数较多，因此可利用帧间相关性进 行帧间编码，大大提高编码效率， H261 及 H263 即是应用在活动图像 电视电话中的动态图像编码标准。 H261 会议电视图像压缩国际标准主 要应用在户pX64 kb/s的会议电视 系统中。 H261 标准输出的码流为64 kb/s 时，可在 ISDN 的 64 kb / s数字话路中传输。可用在ISDN数字 网络中传输的可视电话系统中。编解码芯片技术是可视电话发展 的关键，没有核心编解码芯片，可视 电话只能是无源之水、无本之木。语 音和图像在传输时，必须经过压缩编 码-解码的过程，而芯片正是承担着编 码解码的重任，只有芯片在输出

12、端将 语音和图像压缩并编译成适合通讯线 路传输的特殊代码，同时在接收端将 特殊代码转化成人们能理解的声音和 图像，才能构成完整的传输过程，让 通话双方实现声情并茂的交流。由于 协议标准不统一，影响市场推广。长 期以来，虽然有厂家推出可视电话， 但由于他们各自为政，没有统一的行 业标准，各种可视电话不能互通，影 响了可视电话市场的拓展。在协议标 准不统一的情况下，只有用户购买了 同一型号的可视电话才能达到“可视” 效果，如果甲用户买了甲厂家的可视 电话，而乙用户买的是乙家的，那么 他们通话就没法“可视”了。 正因为 技术、线路和行业管理等方面存在问 题，所以造成了可视电话几十年仍远 离用户，市场

13、没有起色。结束语：尽管如此，随着微电子 技术的发展，大规模、超大规模集成电路的广泛使用，以及综合业务数字 网的迅速发展，可视电话必然会在未 来的通信中发挥重要的作用。正如目 前随着 3G 手机的诞生及普及，中国移 动和中国联通已经宣布可以 3G 视频通 话。相信随着现代通信技术的发展， 可视电话技术定将成为人们交流沟通 中不可缺少的组成部分。参考文献1 国内三大运营商的volte演进策略分析J.罗凤娅，王燚邮电设计技术.2017(02)2 无线数字语音通信频谱利用率影响因素与提升策略研究J.高建辉.楚雄师范学院学报. 2014(06)3 基于稀疏编码的民航管制语音压缩方法J.邱燕霖，董梅，林琳

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