Раздел: Документация
0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 55 Таблица 3.3
Таблица 3.4
Фаза инициализации определяется рекомендациями Н.242 и решает задачу согласования возможностей терминалов в части обработки ими разных составляющих медиа потока. В ходе этого согласования могут быть задействованы дополнительные В-каналы для передачи видео и данных документ-конференции. Использование дополнительных каналов требует инициализации процедур их (каналов) синхронизации, ибо ISDN не гарантирует синхронизации своих В-каналов, и это становится заботой приложения. Согласование возможностей терминалов производится исходя из способностей принимающего терминала, т.е. реализуется принцип «передаваться должно лишь то, что может быть принято и декодировано». Фаза аудио/видео коммуникации является этапом собственно видеоконференцсвязи, в ходе которой используются все ранее согласованные возможности терминалов. В этой фазе могут изменяться ранее согласованные режимы работы терминалов. Процедуры этих изменений определяются рекомендациями Н.242. Фаза завершения конференции может быть инициирована одним из терминалов, участвующих в сессии конференцсвязи. Этот терминал посылает специальное сообщение по каналу D, которое вызывает закрытие всех используемых каналов. Далее кратко рассмотрим содержание некоторых из рекомендаций серии Н, определяющих важнейшие характеристики систем КВКС. Контроль кодирования Вход видео 3.3. РЕКОМЕНДАЦИИ Н.261. КОДИРОВАНИЕ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ В АУДИОВИЗУАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ Рекомендации Н.261 [36] описывают процедуры кодирования и декодирования видеокомпоненты аудиовидео-последовательности, обеспечивающие скорость выходного битового потока п х 64 кбит/с, где п=1,2...30. Рекомендации включают описание механизма кодирования и схему организации видеоданных в иерархическую структуру. Сжатие видеопотока
Вых. битовый поток Рис. 3.1. Функциональная схема видеокодера достигается применением гибридной схемы кодирования источника [37], кодированием Хаффмана в видеомультиплексоре и, опционально, применением алгоритма оценки вектора перемещения элементов изображения. Обобщенная блок-схема кодека представлена на рис. 3.1.
3.3.1. Формат кадра изображения Кодер источника работает с последовательностью кадров без чередования строк (non-interlaced pictures), имеющей скорость 29,97 кадр/с. Вместе с тем, должна быть реализована возможность ограничения максимальной скорости потока видеоданных посредством пропуска 1,2 или 3-х кадров между каждыми двумя передаваемыми кадрами, что и обеспечивает соответственно скорости 15,10 и 7,5 кадр/с. Как компромисс между различными стандартами телевизионного изображения ITU принял обобщенный формат обмена изображениями (Common Intermediate Format, CIF) и производный от него QuoterCIF. Каждый элемент изображения описывается одной яркостной (Y) и двумя цветоразностными компонентами (Св и CpJ. Эта система параметров в сравнении с системой RGB позволяет существенно сократить объем дискретного описания каждого кадра. Кадр в формате CIF описывается матрицей сигналов яркости размером 352x288 (352 пиксела в строке и 288 строк в кадре). Каждая из цветоразностных компонент является элементом матрицы 176x144. Расположение выборок сигналов яркости и цветоразностных компонент представлено на рис. 3.2. Для эффективной реализации алгоритма кодирования, рекомендованного ITU, кадр изображения делится на ряд составляющих, организованных в иерархическую структуру: кадр - группа блоков - макроблок - блок.
Яокостная компонента О ивеюоазностная компонента Рис. 3.2. Расположение яркостных и цветоразностных компонент кадра изображения Блок объединяет 8x8 отсчетов сигналов яркости Y или 8x8 отсчетов цветоразностных сигналов (блоки Св и Cr). Объединение четырех блоков Y и двух цветоразностных блоков (по одному Cg и Cr) формирует макроблок. В свою очередь 33 макроблока объединяются в группу блоков. Таким образом, кадр в формате CIF содержит 12 групп блоков, а в формате QCIF - 3 группы блоков. Рекомендации Н.261 требуют, чтобы все кодеки поддерживали формат QCIF; работа с форматом CIF является факультативной возможностью. 3.3.2. Алгоритм кодирования источника видеопоследовательности Для передачи потока видеоданных интенсивностью 29,97 кадр/с без применения процедур сжатия в формате CIF требуется канал с пропускной способностью 36,45 Мбит/с, а в формате QCIF - 9,115 Мбит/с. Очевидно, что такие каналы не могут быть широко доступными, и основной задачей кодирования видеоданных является уменьшение интенсивности выходного битового потока посредством исключения пространственной и временной избыточности информации, содержащейся в обрабатываемой последовательности кадров. Кодирование источника изображения реализуется в режимах внутрикадрового и межкадрового кодирования. Режим внутрикадрового кодирования (INTRA) устраняет пространственную избыточность. Он используется для первого кадра и для кадров с существенным изменением сцен. Режим межкадрового кодирования (INTER) устраняет временную избыточность, содержащуюся в последовательности кадров с малой динамикой изменения сцен. Блок-схема Н.261-кодера источника представлена на рис. 3.3. Его основными элементами являются предсказатель, преобразователь и блок квантования. Кодер реализует так называемую гибридную схему, объединяющую кодирование с преобразованием (дискретное косинусное преобразование - ДКП) и дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию (ДИКМ) с оценкой перемещения. Контроль Вход видео •е- ДКП Кв . Р . t ► q Кв 1 одкп
ДКП - Дискретно-косинусное преобразование ОДКП - Обратное дискретно-косинусное преобразование Кв - Квантователь КП - Кадровая память Ф - Петлевой фильтр Р- фланг INTRA/INTER t- флаг передачи блока qz- индекс квантования q- коэффициенты ДКП v- вектор перемещения f- флаг фильтра «Вкл/Выкл» Рис. 3.3 Блок-схема Н.261-кодера Кодер использует прямое и обратное дискретное косинусное преобразование [38] размерностью 8x8. Прямое преобразование: FM Л 4 Qu)C(v) £ Xf(х> у) cos ЩГ ия cos Т7~ V7T u = 0v = 0I о16 где С(и),С(\ 1 /л/2, при и = 0, v = О [1, при и ф 0, v ф О Это преобразование переводит матрицу яркостных или цветоразностных сигналов (функция f(x,y)), значения элементов которых находятся в диапазоне целых чисел ±255, в матрицу коэффициентов преобразования F(u,v), значения которых могут находиться в интервале [-2048, +2047]. 0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 55
|
