通信工程师考试培训可视电话系统

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1.可视电话系统

可视电话是指在普通电话功能的基础上，使通话双方能够看到对方活动图像的通信方式。其通信过程既包含通话的语音信号，又包含一定质量的图像信号，使人们的通话过程不再是单调的交谈，可以互相看到对方的图像I丰富了通信的内容。可视电话是一种面向公众的图像业务，因此要求其传输费用尽可能的低（与普通电话几乎相同）。通话过程中人们主要观察的是相互间的头肩像，图像内容简单，对细节的要求可适当降低。

（1）可视电话系统的组成

可视电话系统的分类方法较多，按传输信道可分为模拟制式和数字制式可视电话系统；按传输图像可分为静止图像和活动图像可视电话系统；按图像色彩可分为黑白和彩色可视电话系统；按终端设备可分为普通型和多功能型可视电话系统。但无论哪种分类方法，可视电话系统都由以下4部分组成。

①语音处理部分：普通电话机、语音编码器等。

②图像信号输入部分：CCD摄像机等。

③图像信号输出部分：监视器、液晶显示器、打印机等。

④图像信号处理部分：专用图像处理器等。

可视电话系统的核心是专用图像处理器部分，其余3部分构成可视电话终端，它们都有比较成熟的技术产品，可直接选择符合要求的产品。

图像处理器主要有A/D和D/A转换器、帧存储器、信源编解码器和信道编解码器。A/D转换器和D/A转换器实现模拟到数字、数字到模拟的转换；帧存储器容量和类型的选择取决于所处理的图像信号；信源编码的目的是减少图像信息中的冗余度，压缩图像信号的频带或降低其数码率；信道编码的目的是在压缩后的图像信息中插入一些识别码、纠错码等控制信号，以提高图像信号传输时的抗干扰能力。

（2）可视电话标准

可视电话要普及就必须能互通，而要互通就必须遵循统一的标准。ITU-T的H.324系列标准是可视电话系统的标准。

（3）可视电话的图像质量

人们最关心的是在低速的模拟电话线上传送的视频图像的质量。这类图像的缺陷主要表现为帧频偏低和图像分辨率偏低，使人觉得画面粗糙，物体运动有动画感，有明显的方块效应，尤其是显示活动性较强的图像时更是如此。此外，图像中还有拖影、台阶状或锯齿状边缘等缺陷。由图像编码的经验知，帧频大约在20帧/s时，将得到和电视图像质量相近的动感效果。在15帧/s时图像质量比较好，但是和语音的唇同步需要有一个小于50ms的修正，否则语音将和视频的口形不匹配。在5巾贞/s时，图像质量已经失真到无论如何也看不清嘴唇的动作了。

图像的清晰度和运动感觉是衡量可视电话质量的两个主要方面。对于比较大的显示屏，运动感和清晰度将更重要。对于基于电视的通过公共电话网连读到机顶盒的可视电话，用户期望在他的电视上看到TV质量的图像，而非跳动的图像。在这种情况下，用户一般对这类可视电话图像质量的评价较低。而对于一个4英寸的彩色LCD屏，或者在笔记本电脑的一个QCIF窗口，用户就不大会产生上述的感觉。只要有可能，可视电话最好采用小液晶屏幕、独立型式样，这样用户比较容易接受。

（4）低速视频编码

在较低的传输速率下，如最普通的电话线，采用H.261标准的图像编码方案，已经难以获得较满意的图像质量。因此，ITU-T在H.261建议的基础上制定了低码率图像压缩标准H.263,使图像的质量获得较大的提高，但编码方案仍然是混合编码，适合在普通模拟电话线和ISDN上的数字图像通信业务。H.263的视频信源编码算法的基本结构以H.261建议为基础，利用帧间预测减少时间相关性，然后利用对预测误差的编码减少空间相关性。信源编码可采用sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF、16CIF等图像格式，各种图像格式中图像的大小见本第2章的介绍。

为了在低码率条件下取得较好的图像效果，ITU-T在1998年发布了H.263+建议，在2000年发布了H.263++建议，其中增加了许多选项。这些先进的编码技术是H.263优于H.261的地方。这些技术的采用，可保证在极低的码率上取得比H.261编码器更好的图像质量。为了适应各种通信业务的需要，H.263还吸收了MPEG建议中的双向运动预测等措施，进一步提高了帧间编码的预测精度。

（5）可视电话的不同产品形式

现在已有不少公司加入到可视电话这一领域，各类新产品不断推出。实际流行的可视电话主要有下列3种形式。

第1种是PC插卡式，即在PC上插入一块可视电话视频、音频编解码卡，利用PC显示器上的视频窗口显示对方和自己的图像。利用PC的声卡、麦克风及音箱作为可视电话的语音输入、输出通道。PC内置或外置的调制解调器连接到电话线上，再外接一个摄像头就可以组成一台基于PC的多媒体可视电话。这种方式的好处是花费少，充分发挥了计算机的作用，并且借助了计算机的强大功能，可开发出很多新的应用功能。其缺点是使用不太方便，难以普及到一般家庭。

第2种方式是专门设计的独立机型的一体化可视电话，是可视电话的主流产品。它的体积小，外形很像普通的电话，不同之处是它多了一个扁平的液晶显示器，用于显示远方图像，也可显示本地图像。它的编解码器、调制解调器等部件都小型化后安装在电话机的底座上。因而，这种可视电话使用非常方便，大体上和普通电话一样。

第3种是称为机顶盒方式的可视电话。它由三部分组成：家用电视机、普通电话机和机顶盒：由于前两种一般家庭都有，因而实际上只需要购买一个机顶盒就可以了。不过这种方式的可视电话使用麻烦。

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