採用H.261圖像壓縮編碼標準的活動圖像可視電話系統

在圖像壓縮編碼已趨成熟的今天，活動圖像可視電話系統已經成為當今可視電話發展的主流。所謂活動圖像的可視電話系統是指每秒鐘可連續傳輸和顯示10幀甚至10幀以上圖像的可視電話系統，此時要傳輸的數據量很大，故必須採用高效壓縮編碼技術。由於每秒可顯示圖像幀數較多，因此可利用幀間相關性進行幀間編碼，以大大提高編碼效率，H.261及H.263即是套用在活動圖像可視電話中的運動圖像編碼標準。H.261會議電視圖像壓縮國際標準主要套用在p×64kbit/s的會議電視系統中。H.261標準輸出的碼流為64kbit/s時，可在ISDN的64kbit/s數字話路中傳輸，可用在ISDN數字網路中傳輸的可視電話系統中。

1．用於PSTN的美國AT&T VideoPhone 2500

採用Motorola的MC68302處理器作為Video- Phone的主機。視頻編碼器由Compression Labs公司提供，視頻壓縮算法與H.261相似。亮度信號的解析度為128×112，色差信號的解析度32×28。運動補償使用16×16塊。分配給視頻信號的碼率為10kbit/s，視頻信號的幀速率為10幀/秒，即每幀圖像數據為1kbit/s。

音頻壓縮採用CELP(Code-excited Linear Prediction)算法，碼率為6.8kbit/s。

攝像機由SONY公司設計，輸出NTSC彩色視頻信號。Videophone採用3.3英寸液晶(LCD)來顯示彩色圖像。

視頻數據、音頻數據及監控信息經復用後，經糾錯編碼輸出至Modem。Modem使用TCM(Trellis-coded Modulation)技術來改善性能，為全雙工，同步數據傳輸，速率為19.2kbit/s，可方便、靈活地接入PSTN。通信協定採用X.25建議。

該機還具有螢幕文字顯示、電話號碼存儲、可顯示本人圖像及傳輸速率自適應變化等功能。

2．用於ISDN的可視電話HV-100

HV-100是傳送彩色活動圖像的可視電話系統，適用於ISDN傳輸，不能用於普通模擬電話線路傳輸。

HV-100採用1/2英寸CCD攝像機攝取圖像，採用5英寸彩色液晶TFT顯示器顯示圖像，輸入輸出視頻為NTSC複合全電視信號(1Vpp/75Ω)。

圖像編碼按H.261建議。採用CIF圖像格式時解析度為352H×288V，幀率最快為10幀/秒。採用QCIF格式時解析度為176H×144V，幀率最快為15幀/秒。也可按日立公司模式解析度為352H×240V，幀率最快為15幀/秒。圖像數碼率為48～128kbit/s。

語音編碼採用CCITT G.711(μ律)建議，亦可採用日立公司模式，語音編碼速率為32kbit/s。

語音和圖像的通信控制採用H.320、H.242、H.230及H.221建議。

3．採用DSP晶片及使用PC軟體實現

利用大規模積體電路晶片實現H.261圖像壓縮編碼，這是目前可視電話產品的主流。但隨著高速數位訊號處理晶片的發展，採用DSP晶片實現H.261建議的編解碼也是一個很好的途徑。如北京郵電大學採用TMS320C25高速晶片，在時鐘頻率為40MHz時，具有每秒處理10M條指令的能力，用此集成晶片可以完成DCT等主要的運算工作。若處理的是QCIF圖像，DCT壓縮倍數4～5，幀間DPCM壓縮倍數約為5倍，VLC編碼約為1.2倍，故總壓縮比在20～25左右，對於傳送176H×144V的圖像可以壓縮到64kbit/s以內傳送。利用高速DSP晶片的最大優越性是算法實現比較靈活，若要進行算法改進，只要進行DSP的軟體編程即可，便於可視電話性能的提高與改進。

除了採用DSP晶片外，由於PC的速率的快速提高，採用奔騰586晶片，可以用軟體來實現圖像和聲音的壓縮編解碼。除了圖像採集卡需用硬體外，其他主要功能在PC中用軟體實現的產品已有不少，此時PC終端不只可以作為一個可視電話終端，而且已作為一個多媒體終端，它可以套用在PSTN、ISDN及計算機通信網中完成傳輸圖像、聲音、文字、數據等多媒體功能。