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手机视频编码技艺陈述

日期:2019-10-23 01:26 来源: 编码器

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  郑州轻工业学院 《数字音视频技术》学习总结 题目 专业、班级 手机视频编码技术论述 电信 14-2 学号 6 姓名 111111111 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 电线 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 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 网上工作的可视电线)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,是覆盖最广、最为 经济实用的通信网。一部 PSTN 的可视 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 33.6kbi t/s。 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 电线 )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线 )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 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 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, 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: 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 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,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 3.579 Hz , 是 彩 色 副 载 波 54 MHz 的 1/2”,因而电 748 Hz 时模拟 系统中。 H . 261 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,市场没有起色。 结束语:尽管如此,随着微电子 路容易实现。且在 l 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 10~1 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, H.261 及 H.263 即是应用在活动图像 电 视 电话中的动态图 像编码标准。 H.261 会议电视图像压缩国际标准主 要应用在户 p×64 kb/s 的会议电视 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,白国良.沈阳工业大学 学报. 2014(02) [4]数字语音编码技术研究[J]. 周波,许萌.科技情报开发与经济. 2008(03) [5]一种基于 AMBE2000 的低速率语音通信系统[J]. 龚小燕,牟荣增,阎跃鹏,王卿璞.微计算 机信息. 2009(05) [6]G.723.1 语音压缩算法的分析及 DSP 实现[J].王伟,李剑雄,周广禄,郭恒业.微计算机 息.2008(12) [7]数字广播音频编码中的频带复制技术(SBR)[J]. 焦慧颖,安建平,卜祥元.中国电 视.2014(06) [8]高频重建技术 SBR 的研究与实现[J]. 党辰,戴葵,王苏峰,刘芸,王志英.电子学报. 2004 [9]电信快报期刊 陈希湘; 刘益成; 沈孝科 2004 [10]黑龙江科技信息期刊 吴恒 2008 [11]语音与音频编码[M]. 西安电子科技大学出版社,张雪英, 2011 [12]数字语音编码原理[M]. 西安电子科技大学出版社,鲍长春, 2007 [13]移动多媒体技术[M]. 清华大学出版社,高成伟编著, 2006 [14]无线音视频处理、传输及其标准[M].北京工业大学出版社,康晓东,杨海英主编,2005 [15]语音信号处理[M]. 清华大学出版社,韩纪庆等编著, 2004 完 成 期 限:2017 年 5 月 17 日-2017 年 5 月 31 指导教师签章: 专业负责人签章:

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