基于dsp的h.324可视电话研究与实现

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1、基于DSP的H.324可视电话研究与实现

2、第1内容显示中摘要：介绍了H.324可视的基本框架，并在分析视音频编解码后需要的计算量和存储容量的基础上，针对H.324标准下的H.263、G.723.1、H.245、H.223、V.34各标准，采用AD公司的DSP芯片，设计了基于DSP的可视系统。关键词：可视DSP视频编码音频编码H.324标准的可视系统实现方法，一般有如下同种方式：软件方式、通用DSP方式及专用处理器和专用芯片方式。以PC机为平台，利用现有的声卡、视频要集卡和调制解调器作为输入和输出设备，采

3、和基于MX技术，进一步提高执行速度。它的特点是成本低、配置少，便于移植和升级，但对计算机的处理能力、编解码的算法速率的要求比较高，一般难于达到实时要求。专用处理器和专用芯片是另外一种硬件处理方式，它的优点是集成度高，价格低，但扩展性差。国外许多公司都热衷于视频芯片的研究和开发。就国外来说，主要的视频会议芯片供应商是：LucentTechnology(AVP-III处理器)；8×8Inc.(VCP处理器)；TexasInstruments（C8x系列处理器）等。专用处理器和专用芯片方式的特点是能得到高的图

4、像质量并能满足实时图像处理的要求。通用DSP方式是一种硬件实现方式。采用通用DSP的原因是由于它可通过编程实现多种功能，当针对硬件的软件功能升级和新的标准算法出现时，只需要局部改变DPS的微码就可以适应不同的应用。用DSP实现H.263时，首先需要估计编码、解码等处理过程所需的计算量，并且这些计算量与具体视频编码过程有关，选择时应该选用高速DSP。从以上三种实现方式来看，DSP具有开发灵活、适应面较宽和扩展性强等优越性，且目前已经能实时处理H.263算法的高速超强处理能力的DSP芯片有AD21065L、

5、TMS320C55x、TMS320C6x等，所以采用DSP实现可视等视频图像处理系统成为开发者的首选。1H.324可视基本框架H.324是ITU的适用于公共交换网（PSTN）的低比特率多媒体通信终端的框架标准。它使用V.34调制解调器，可以实时传送语音、500)this.style.ouseg(this)">数据、视频图像或三者的组合。H.324包括甚低码率视频编码的H.263建议、音频编码G.723建议、控制协议H.245和复接与复用协议H.223等。PSTN的视频H.324可视框图如图1所示。在H.

6、324编解码系统框图中，视频编码H.263提供低于64kbps的传输速率，是H.324的技术核心。视频编码器主要完成对源图像序列的压缩，先按块的方式采用DCT变换，后对变换的DCT系数进行量化，然后进入视频复接编码器。在编码过程中，要求对编码模式的选择和码率的大小进行必要的控制；视频复接编码主要完成将每帧图像数据编成四个层次的数据结构，以便在各层次中插入必要的辅助数据信息。同时对交流DCT系数（AC）进行VLC编码，对直流系数进行固定长度（FLC）的编码，并对压缩的编码数据与控制信息复接。由于H.263

7、的输出码率一般非恒定的，所以在实际应用中，受传输网络带宽的限制，必须要在发送端和接收端设置缓冲区，使得编码率的码流变换为固定码率码流，防止数据的丢失和破坏。缓冲区的信息传给编码控制器，由编码控制器来控制编码器中量化器化步长，同时将步辅助信息送到视频复接编码中的各层次，以供解码器使用。解码部分可以看作为编码的逆过程，但并非完全对称。编码过程的运算量和复杂度要远大于解码过程。2可视系统的性能需求在可视设计之前，先分别对可视的图像格式、视音频的编解码运算量和存储量进行分析。PSTN上的可视，由于信道带宽较窄（

8、传输速率最大不超过64kbits/s），故图像不宜过大。图像格式上采用QCIF（176×144）格式，帧率为15fps（帧每秒）。以下视音频编解码计算和存储量均在上述条件下估计。H.263视频编码计算量主要集中在：运动估计与预测编码、离散余弦变换（DCT）、可变长编码（VLC），这部分的运算量估计为90MIPS（兆个指令/每秒）。同样，解码计算量主要集中在：运动补偿（MC）、离散余弦逆变换（IDCT）、可变长解码（VLD），这部分运算量估计为40MIPS。G.723.1音频编码的运算量比视频的运算量小得

9、多，大约为30MIPS。再加上其它一些操作如音视频混合、数据的传输、外部器件的控制等，估计大约为60MIPS。因此DSP的计算量共为220MIPS左右。存储器包括程序存储器和数据存储器。程序存储器和一些常数（DCT系数、VLC系数等）开始存于ROM，运行之后引导至RAM中，这部分估计为400Kbytes。数据存储器主要存放采样得来的视频数据以及待解码的数据流，也就是视音频信号的缓冲。QCIF格式的每帧采样数据约为50Kbytes，RAM中至