【正文】 可視電話業(yè)務(wù)的郵電部山西、黑龍江、浙江、上海等省市的郵電管理局都曾打算應(yīng)用日本 TTC 標(biāo)準(zhǔn)可視電話產(chǎn)品對(duì)公眾開(kāi)放長(zhǎng)途業(yè)務(wù)，但都因圖像質(zhì)量不能為用戶接受而停頓下來(lái)。這也是一些計(jì)算機(jī)生產(chǎn)商和通 信廠商爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)新品，進(jìn)入可視電話市場(chǎng)的一個(gè)重要原因 。這種可視電話順應(yīng)了多媒體家電時(shí)代的潮流，利用 Inter打可視電話和網(wǎng)上購(gòu)物更是沖浪愛(ài)好者的通信需求。表 列出了各個(gè)語(yǔ)音標(biāo)準(zhǔn)所采用的技術(shù)、碼率、時(shí)延和語(yǔ)音質(zhì)量等。發(fā)送者可使用任何速率，由于編碼器速率作為每幀語(yǔ)法的一部分發(fā)送，所以每一傳輸幀都可改變速率。 H261是 ITUT 推出的第一個(gè)低碼率視頻壓縮準(zhǔn)，碼率為 p x64kbit/s，其中 p=130，圖像格為 CIF 和 QCIF。 視頻系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù) : 視頻比特率控制 視頻比特率控制的目的是通過(guò)編碼參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，使可變速率視頻編碼器的輸出比特率盡可能接近額定的固定比特率，從而充分的利用線路帶寬，呈現(xiàn)清晰流暢的視頻。在 modem可用帶寬的任意子帶寬上， 。 ① YD/T 8221996（等效于）的規(guī)定。是否使用 4個(gè) 8 8塊運(yùn)動(dòng)矢量代替 16 16塊運(yùn)動(dòng)矢量由編碼器決定。各邏輯信道的差錯(cuò)控制分別由適配層負(fù)責(zé)， AL2 的ALPDU 格式的 CRC 字段的規(guī)范應(yīng)符合 ITUT 建議中 字節(jié)中技術(shù)規(guī)范。終端也可具有僅在一個(gè)傳輸方向上使用的特定模式。因尚未發(fā)送復(fù)用表?xiàng)l目給接收方，故用復(fù)用表?xiàng)l目 0 發(fā)送初始控制信息； (2) 終端通過(guò) 進(jìn)行能力交換，接著將進(jìn)行終端的主從決定。 在很多方面較 都有了提高 ,有更強(qiáng)的可塑性與擴(kuò)展性。軟件部分運(yùn)行在單片機(jī) SH27042 的多任務(wù)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng) Orion 平臺(tái)下，利用操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度完成數(shù)據(jù)復(fù)分接、系統(tǒng)控制等功能，協(xié)調(diào)各硬件模塊的工作，并通過(guò) 4 英寸液晶顯示屏提供一個(gè)友好的人機(jī)交互界面，方便用戶的操作。高速率采用多脈沖最大相似量化激勵(lì)法（ MPMLQ） ,提供 。生產(chǎn)的 SAA7110 視頻圖像捕獲芯片攝像頭。并設(shè)計(jì)有去除分塊影響的 DeBlock 濾波器，生成圖像真實(shí)自然。其主要功能是將輸入的模擬語(yǔ)音信號(hào)以 8kHz 頻率進(jìn)行采樣量化，按 標(biāo)準(zhǔn)編成 16bit 的線性 PCM 碼送到 編碼器，同時(shí)把從 解碼器出來(lái)的 16bit 線性 PCM 碼流轉(zhuǎn)換成模擬語(yǔ)音信號(hào)，送到揚(yáng)聲器播放。 主控模塊 主控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。如果在У max 和У min 之間，則維持量化步長(zhǎng)不變。 同時(shí)，我也要感謝系 ,學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，我這篇論文的完成和學(xué)院三年的培養(yǎng)以及系院領(lǐng)導(dǎo)三年的關(guān)懷、指導(dǎo)密不可分。為使二者平衡，本方案采取了傳輸緩沖區(qū)控制和自適應(yīng)量化策略，通過(guò)改變量化級(jí)數(shù)的辦法，使緩沖區(qū) 45 達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，從而提高信道利用率。 根據(jù) 建議的要求，針對(duì)專用芯片的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了如圖 I 所示的結(jié)構(gòu)，不僅做到編碼器和解碼器能在同一塊芯片上互不依賴地獨(dú)立工作，而且編解碼器和接日模塊也相互獨(dú)立。輸出一個(gè)靜正圖像。支持符合 和 ，編碼與解碼可同時(shí)完成，最高速率為在 CIF(352x288)下 15 fps, SQCIF和 QCIF(176x144)下 30 fps o 全面支持 附錄 F 的高級(jí)預(yù)測(cè)模式和附錄 的無(wú)限制運(yùn)動(dòng)矢量模式。提供一個(gè) 200bit/s的異步可送的輔助信道，在啟動(dòng)中應(yīng)用 MODEM握手，并實(shí)現(xiàn)與 V系列 MODEM的自動(dòng)切換與兼容。幀頻 5— 15幀 /秒。音頻處理部分和調(diào)制解調(diào)器由一塊高速可編程數(shù)字信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn) 。應(yīng)啟動(dòng)建議 中所定義的清除規(guī)程，除非被 明確告知不從物理上斷開(kāi) PSTN 連接而進(jìn)入模擬電話模式 。 步驟 B：數(shù)字通信的建立及調(diào)制解調(diào)器訓(xùn)練 33 任一終端均應(yīng)能作為數(shù)字通信的 啟動(dòng)方和應(yīng)答方 ,數(shù)字通信的建立遵循 ITUT 建議或 bis 建議 ,且必須支持 建議要求，支持 bis 規(guī)程是任選的。缺少發(fā)送能力表明終端不給接收方提供優(yōu)先模式選擇（但仍可在接收方能力范圍內(nèi)傳輸任何信息）。 AL2 主要用于數(shù)字音頻，包括 8 比特 CRC 和可選序列號(hào)。因此，可在信噪比和重建圖像質(zhì)量相同的情況下降低碼率。 ② 圖像格式： QCIF為必選項(xiàng) , CIF和 SQCIF為可選項(xiàng)。一般來(lái)說(shuō)，可以從兩個(gè)途徑來(lái)解決：一方面研究快速算法，尋找新的方法，比如：快速搜索算法和預(yù)先判零技術(shù)的應(yīng)用等；另一方面，對(duì)編碼程序進(jìn)行指令級(jí)優(yōu)化，例如：利用 MMX技術(shù)的并行性進(jìn)行程序優(yōu)化。在相同的重建圖像質(zhì)量下， 50% 。非標(biāo)準(zhǔn)音頻格式可以同標(biāo)準(zhǔn) codec 以相同的方式使用。 ③唇齒同步 視頻圖像與其拌音之間的唇行同步是衡量可視電話系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用全面的唇形同步控制機(jī)制。 語(yǔ)音通信是可視電話最基本的功能。 （ 3） IP可視電話 隨著電信部門加快了寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了寬帶到戶，寬帶到辦公室的夢(mèng)想，寬帶 IP網(wǎng)有著其他網(wǎng)絡(luò)所無(wú)法比擬的低成本，高帶寬的優(yōu)勢(shì)，使得承載在 IP網(wǎng)上的視訊業(yè)務(wù)的費(fèi)用大大降低了，降低了門檻，形成了視訊通信向 IP網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。一個(gè)可視電話的產(chǎn)業(yè)化時(shí)代即將到來(lái)。一種是上海愛(ài)普可視通訊有限公司采用的北京愛(ài)普公司具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的制品 ,它采用全中文提示性操作。該產(chǎn)品利用普通電話線和28. 8Kbps 的 Modem, 即可在 MMX PC 上提供 24 幀 /秒的視頻通訊，不僅使可視電話成本大大降低，也可以廣泛應(yīng)用于各種辦公室環(huán)境和家庭。日本的六大公司在聯(lián)合推出制定黑白靜止圖像可視電話標(biāo) 12 準(zhǔn)的同時(shí)，也推出了類似產(chǎn)品?，F(xiàn)代社會(huì)的信息交流不僅要看、要聽(tīng)、要說(shuō) ,而且要能寫(xiě)、能收發(fā)等 ,這就要求可視電話要入網(wǎng)且和計(jì)算機(jī)兼容 ,要能發(fā)電子郵件 ,進(jìn)行網(wǎng)上交流 ,能發(fā)傳真 ,能撥號(hào)得到所需股票信息、天氣信息等文本信息 ,并能進(jìn)行交互式游戲 、看電視等 ,尤其是網(wǎng)絡(luò)多媒體的發(fā)展和 IP 電話的使用 ,為可視信息平臺(tái)提供了發(fā)展的基礎(chǔ)。 第一階段是可視階段。國(guó)際上可視應(yīng)用的生產(chǎn)和供應(yīng)廠商主要在歐美地區(qū)，數(shù)目不多，價(jià)格較高，而且主要是面向企業(yè)的商業(yè)應(yīng)用。 無(wú)論怎樣，可視電話的商機(jī)對(duì)于電信設(shè)備制造企業(yè)是不可漠視和不能錯(cuò)過(guò)的。現(xiàn)已面市的可視電話系統(tǒng)有兩種 :一種是由電話、監(jiān)視器、帶攝像頭的壓縮解壓縮主機(jī)組成系統(tǒng) ?？梢曤娫挼膱D像可以是動(dòng)態(tài)的，也可以是靜態(tài)的，但都是實(shí)時(shí)的，可是電話設(shè)備與 普通電話機(jī)一樣接入公用電話網(wǎng)工作，可視電話一般由攝像機(jī)、電視接收顯示機(jī)、控制器及電話機(jī)組成。 Video Phone 符合 H. 324 國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)，可與任何一種基于類似 標(biāo)準(zhǔn)的可視電話協(xié)同運(yùn)作。用戶還能在可視電話上加一個(gè) PCMCIA 卡來(lái)增加存儲(chǔ)容量?？梢曤娫挼膬?yōu)勢(shì)在于購(gòu)機(jī)價(jià)格低 ,雖然目前可視電話每臺(tái)價(jià)格約 5000 元～ 6000 元人民幣 ,但隨著用戶數(shù)量的增加和新技術(shù)的使用 ,其價(jià)格定會(huì)作相應(yīng)下調(diào) 。由于 PSTN的傳輸帶寬較窄，因此 PSTN的傳輸受到很大的限制，而且 PSTN模擬線路的誤碼率比 ISDN數(shù)字線路誤碼率高，這就對(duì)基于 PSTN的可視電話終端提出了較高的要求。 2 可視電話的基本結(jié)構(gòu)和核心技術(shù) ITUT 推出的 系列標(biāo)準(zhǔn)是框架性協(xié)議，服從不同標(biāo)準(zhǔn)的可視電話終端，具有類似的結(jié)構(gòu)。 編碼后的語(yǔ)音質(zhì)量高，缺點(diǎn)是占用的帶寬也很高。音頻信道 AL2，它包括一個(gè) 8比特的 CRC（每音頻幀或每組幀有一個(gè) CRC）。與 相比， 在以下幾個(gè)方面做出了改進(jìn) :更多的圖像格式、半像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)、不同的 GOB 結(jié)構(gòu)、四個(gè)可選模式、減少的頭信息開(kāi)銷、采用不同的 VLC 表等。 25 采用視頻信號(hào)后處理機(jī)制的目的是盡量消 除由于分塊量化和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償引發(fā)的圖像塊斑現(xiàn)象，改進(jìn)視頻質(zhì)量。 受比特率、圖像格式、 的影響， 5~15幀 /秒。 ① 無(wú)限制的運(yùn)動(dòng)矢量模式 一般運(yùn)動(dòng)矢量的范圍都限制在已編碼的參考幀內(nèi)。 復(fù)用協(xié)議和控制協(xié)議 復(fù)用 根據(jù) ITUT 建議的規(guī)程建立信道后，在邏輯信道上可傳輸視頻數(shù)據(jù)、 音頻數(shù)據(jù)或控制信息。 消息分為 4 類：請(qǐng)求、響應(yīng)、命令和指示。在關(guān)閉邏輯信道之后，應(yīng)發(fā)送 End Session Command 消息，并停止發(fā)送 消息，即 End Session Command 為發(fā)送的最后一條消息。 步驟 E：結(jié)束通話 任一終端均可主動(dòng)結(jié)束通話，先啟動(dòng)結(jié)束通話的終端應(yīng)遵循以下過(guò)程。 H. 324 建議是一個(gè)建議集，包括如下相關(guān)建議 : H. 324:低比，特率多媒體通信終端 。以上選擇可以大大節(jié)省開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和調(diào)試的時(shí)間，節(jié)約了開(kāi)發(fā)費(fèi)用。 c規(guī)定單雙向邏輯信號(hào)信令過(guò)程以及關(guān)閉和開(kāi)放邏輯信道過(guò)程 d規(guī)定通路多路復(fù)用過(guò)程，控制各個(gè)邏輯信道和整個(gè)多路復(fù)用信號(hào)的比特率，規(guī)定路徑時(shí)延過(guò)程，規(guī)定主從終端確立過(guò)程，管理邏輯信號(hào)，劃分主從終端，執(zhí)行各種控制和指令等信號(hào)。攝像信號(hào)經(jīng)過(guò) SAA7110 捕獲電 路直接獲取 QCIF 格式的圖像數(shù)據(jù)，逐幀送入圖像編碼器。 (c)碼率控制 NP501 提供了智能緩沖器管理算法，以保證適合通信帶寬要求的連續(xù)輸出碼率。非語(yǔ)音幀的編碼輸出僅為 14 Byte。 視頻控制顯示模塊 視頻編解碼及 LCD 顯示控制器全部嵌入在 NP501 芯片中，通過(guò)設(shè)置芯片內(nèi)部寄存器由硬件完成。 Modem 控制和通信模塊處理 Modem的各種消息和鏈接狀態(tài)，并將 RS223 口送給調(diào)制解調(diào)器發(fā)送 。 目前，木系統(tǒng)的軟、硬件已通過(guò)最后聯(lián)機(jī)調(diào)試。另一方面，信道傳輸能力也是固定不變的。使用這項(xiàng)技術(shù)，可進(jìn)一步壓縮碼率。一般而言，信道傳輸碼率是固定的，只能在圖像品質(zhì)和幀速率之間做出權(quán)衡。 NP501 是一個(gè)單片可編程視頻編解碼及 LCD 顯示控制處理器，完全符合 和 標(biāo)準(zhǔn)，所有視頻操作采用硬件完成。對(duì)每種媒體類型、實(shí)現(xiàn)邏輯定幀、序列計(jì)數(shù)、錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)等。使用硬件 ASIC(專用集成電路 )可以獲得較512kB DRAM NP501 可視電話加速器 LCD 顯示器 攝像頭 Modem SH27042 CT8020 32kB RAM 32kB RAM 2 MB DRAM 音頻編碼器 音頻 AMP 128kB RAM 512kB RAM Handset 話筒 揚(yáng)聲器 38 高的質(zhì)量指標(biāo)，而系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)流的復(fù)分接等功能用軟件實(shí)現(xiàn)比較方便，若由硬件來(lái)完成則比較復(fù)雜，不能發(fā)揮硬件運(yùn)算速度快的優(yōu)勢(shì)，不利于調(diào)試。 :雙速率語(yǔ)音壓縮編碼 。該“結(jié)束通話消息”應(yīng)告知遠(yuǎn)端通話結(jié)束后所進(jìn)入的模式（斷開(kāi)連接、模擬電話模式或其它模式）； (4) 收到遠(yuǎn)端發(fā)送來(lái)的結(jié)束通話消息 (EndSessionCommand)，如果已知通話結(jié)束后進(jìn)入斷開(kāi)連接，應(yīng)不再等待遠(yuǎn)端結(jié)束通話消息，而直接進(jìn)入步驟 F。 (6) 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和協(xié)議差錯(cuò) 建議 許的最大數(shù)據(jù)傳送周期，其中包括任何重發(fā)，對(duì)于 SRP 而言，至少為T401＊（ N400+1）［確認(rèn)定時(shí)器＊（重發(fā)計(jì)數(shù)器 +1）］的一個(gè)周期。對(duì)于接收到的消息，按照先收到先處理的原則進(jìn)行處理。除應(yīng)只有一個(gè) 控制信道外，可以有傳輸各種類型媒體的許多邏輯信道。在 ，允許運(yùn)動(dòng)矢量指向圖像以外的區(qū)域。 視頻信道使用 AL3，它包括一個(gè) 16bitCRC和序列編號(hào)，以及用于接收端錯(cuò)誤視頻數(shù)據(jù)重傳的相關(guān)信息。 算法的快速實(shí)現(xiàn) 可視電話系統(tǒng)的性能不僅受通信帶寬的制約，而且受到系統(tǒng)計(jì)算能力的限制。為進(jìn)一步提高 的編碼效率和抗誤碼性能， ITUT 在 的基礎(chǔ)上，增加了一些選項(xiàng)，修改后的版本被稱之為 +, ++。 聲音延遲一般都小于視頻 codec延遲，所以如果需要“唇同步”，在音頻傳送通道上需增加額外延遲，只需在接收端增加聲音延遲即可。 音頻系統(tǒng)簡(jiǎn)介 使用 對(duì)來(lái)自麥克風(fēng)的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼，然后傳輸 21 到對(duì)方，并且對(duì)來(lái)自對(duì)方的聲音進(jìn)行譯碼，然后輸出到喇叭。不同的標(biāo)準(zhǔn)適用的網(wǎng)絡(luò)不同，因此有不同的通信控制協(xié)議、多媒體數(shù)據(jù)打包協(xié)議和不同的網(wǎng)絡(luò)接口單元，但是視頻和語(yǔ)音輸人 /輸出單元、視頻編解碼器、語(yǔ)音編碼解碼器相似。因此在傳輸彩色視頻信號(hào)時(shí)，對(duì)圖像的壓縮算法要求很高，就目前基于離散余弦變換和 ，很難達(dá)到每秒 25幀左右的流暢的傳輸速率，在實(shí)驗(yàn)室條件即電話線路比較好的情況下，每秒可傳 10~15幀圖像， 17 大多數(shù)可視電話在幀速率較低時(shí)，全屏顯示的圖像質(zhì)量是能夠讓人接收的，而增大傳輸?shù)膸俾?，全屏顯示的圖像會(huì)產(chǎn)生失真和解碼的馬賽克現(xiàn)象。隨著可視電話的入網(wǎng)和增加 IP 功能 ,話費(fèi)會(huì)進(jìn)一步降低。 英國(guó)電信 (BT)公司已將一種名為肖像 900 的高級(jí)可視電話機(jī)在英國(guó)市場(chǎng)上推出。 Video Phone 盡管可在普通電話線路上運(yùn)行，為用戶帶來(lái)極大方便，但其同時(shí)也帶來(lái)很大的限制。 動(dòng)態(tài)圖像的可視電話的信號(hào)占用的頻帶帶寬，需要在數(shù)字信道、數(shù)字交換系統(tǒng)上同進(jìn)傳輸。二者的區(qū)別在于 :前者擺放體積大 ,線路多 ,不便于攜帶 ,操作也麻煩 。D with world that domestic manufacturer introduces, digests and absorbs abroad advanced chip in the aspect of key volume decode chip than abroad late