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随着社会各方面的迅猛发展,IP可视电话将成为人们生活中的重要组成部分,它不仅适用于家庭生活,而且还可以广泛应用于各项商务活动、远程教学、安防监控、医疗诊断、科学考察等不同行业的多种领域。
作为低比特率视频压缩标准的H.263建议在视频通信中是一项关键的技术,由于它在压缩性能和计算复杂度上的比较出色的表现,同时和目前的硬件发展水平比较相适应,本文选用H.263作为可视电话视频压缩编码的核心框架。而随着嵌入式技术的日益普及,未来包括IP可视电话在内的众多多媒体产品必将在嵌入式产品中占有一席之地,为此,本文将视频编解码算法和嵌入式技术结合起来进行研究。
文中详细介绍了H.263建议,对H.263建议的技术特点进行了研究,并根据IP可视电话中,视频图像变化不是很剧烈,图像序列中存在大量的静止块和运动缓慢块的特点,在运动估计中提出了一种预测起点的估计方法,在不增加算法复杂度的同时保证了精度;运动缓慢的图像经过运动补偿的数据通常也比较小,因而在DCT变换中采用了一种几乎不用增加额外计算量的预先判零技术,省去了部分数据块的DCT和量化时间;根据图像数据DCT变换和量化以后本质上都是稀疏矩阵、大部分系数都是零值的特点,在IDCT变换中采用了一种IDCT提前终止的方法,这些方法的采用很大层度上减少了算法的复杂度,提高了系统的实时性。文中还介绍了ARM微处理器的结构体系,给出了针对ARM芯片S3C2440A的IP可视电话硬件开发平台的开发及调试过程以及H.263建议在该平,台上的实现,基于该硬件平台的优化。
视频编解码算法的研究与实现既要求有理论基础,也和视频处理芯片的发展水平息息相关,这就要求算法和硬件的紧密结合。本文在基于ARM芯片S3C2440A的实验平台上,对在资源有限的情况下如何实现H.263视频编解码并保证其实时性进行了一定的研究,经过优化后的视频编解码系统具有较高的压缩比、良好的图像质量和实时性。可以把本项目看作一种正在走向成熟的产品,也可以把它当作一个非常方便的实验平台。