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无线视讯系统及其应用( 三 )

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基于MPEG-4的无线视讯技术中的要害技术主要是MPEG-4的编码和解码技术 。
1.MPEG-4编码器
编码器可以分为预处理、速率控制、运动估计和比特流编码算法等部分 。每一部分在实现过程中都有很大的弹性，而且每一部分都针对不同的应用和实现方案进行了优化 。
在预处理中，主要功能是对输入的可视素材进行再采样，使之符合标准的分辨率和数据格式 。这使得它对来自不同类型设备的输入有着很灵活的适应性 。
速率控制也是一个重要的编码问题 。其目标是分配必需的量化时间和空间，尽可能在保持最佳图像质量的情况下来维持一个恒定的比特率，或是在尽可能低的速率下保持一个固定的图像质量 。
具体算法开发中的一个要害问题是其灵活性，速率控制算法应该是可调节的，而且能够适应不同的网络和系统 。这一点在移动通信中是非常重要的 。比方说，一个手机所接收到的数据流速率是非常低的，而一个移动的笔记本电脑在通信过程中所要求的带宽要大于手机的带宽，软件的设计要充分考虑不同的使用情况 。这种灵活性还可以动态地在服务器端和客户端调整通信速率，在第2.5代和第3代无线通信中是非常有意义的，因为在它们的通信标准中规定了不同的数据流发送速率，以确保在不同的网络状况中保证服务质量 。
在视频编码器中，计算复杂度最大的部分是运动猜测 。这是因为运动猜测包括一种反复计算，以确定邻近帧中宏块的相关性 。该计算其实是进行一种匹配操作来寻找最佳匹配，它将产生最佳猜测 。这通常用称为绝对差值和(SAD)的一种均方误差的近似来完成 。
此外，比特流编码、MPEG-4重同步（使解码器和比特流在错误被检测后能够再同步）、MPEG-4数据分割（通过将运动信息和宏块头信息从纹理信息中分离出来完成）、MPEG-4数据恢复（它使用MPEG-4中提供的工具，例如用于恢复数据的变长编码等）等也是要害的编码技术 。
2.MPEG-4解码器
基于MPEG-4的无线视讯的另一个要害部分是它的解码方案 。为了传输数字视频而需要达到的高压缩率导致了比特流对错误非常敏感 。这是提高压缩比对相应的信息内容所带来的影响 。
对于个人通信中的无线视讯传输来说，当需要压缩的素材满足ITU-T Rec. 601 （720×480×30或720×576×25）时，视频压缩比要超过5000:1 。因此，1比特错码将对未压缩的5000个比特产生影响 。由于在已压缩和未压缩域中的误码的关系是非线性的，在一般情况下，这些技术标准对误码非常敏感 。基于对这一问题的考虑，解码技术的重点在于容错解码技术，即错误限制、丢失数据的恢复以及对在播放前还残留的错误的隐藏等，同时，开发最佳解码器中的技术还应集成有后处理算法等 。这些技术能够为特定的播放应用保证尽可能好的播放质量 。
在大多数情况下，大幅压缩的视频数据无法避免由信道退化带来的误码影响 。然而，只要通过采用一系列适当的方法和工具来减小误码的影响，高质量的无线视讯传输是完全可能实现的 。

另外，MPEG-4还有其他一些优点，诸如MPEG-4作为一个国际化的标准具有很好的兼容性及开放性 。MPEG-4提供高压缩比的同时，对数据的损失很小，达到了以最小的数据获得最佳的图像质量的目的 。MPEG-4是个开放标准，具有高质量的数字影像，答应内容创建者对内容全程进行品质和带宽的均衡，因此被全世界的无线、电脑及娱乐公司广泛采用 。
从以上这些分析，MPEG-4是一种非常适合于无线视频通信系统的视频压缩标准 。目前，已经被广泛应用着，在2.5G和3G时代将会得到更加广泛的应用 。

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