基于sip协议和h.264编解码优化的ip可视电话设计

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1、上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1.1课题背景情况基于IP的可视电话是一种实现点到点的视频通信的工具，它能利用互连网双向实时传输通话双方的图像和语音信号。由于可视电话能收到面对面交流的效果，实现人们通话时既闻其声、又见其人的梦想，因此自从概念提出后就受到普遍的好评，人们纷纷对她寄予厚望。但是，可视电话从概念提出、技术发展到市场启动，经历了种种坎坷和曲折。尤其在中国，可视电话市场长期处于雷声大、雨点小的境地，市场迟迟未能启动。有的可视电话经过几十年的研制和发展仍基本停留在书本上，未能获得大规模应用。近几年

2、，随着传输技术、数字通信、视频编解码技术和集成电路技术不断发展并日趋成熟，可视电话才开始真正应用。但市场依旧规模小且增长缓慢，并未大量普及。专家认为，随着NGN、3G和NGBW等对视频、多媒体业务与网络应用的飞速发展需求、相关技术条件的成熟和运营商积极探索商业模式，特别是最近3G移动网的开通，视频电话的春天即将来临。研究机构In-Stat的数据显示，全球商用可视电话市场出货量预计将从2006年的996万套增长到2010年的4,589万套，年复合增长47.7%；而全球消费类IP可视电话市场则是后来居上，预计将从2006年

3、的93.2万套增长到2010年的1.18亿套，年复合增长235.9%。1.2可视电话发展历史及目前国内外发展状况可视电话技术的起源最早可追溯到1956年，当时AT＆T的工程师发明了最原始的可视电话，它只有一个极小的显示屏幕，每两秒钟传输一个图像。1964年在纽约的世界展览会上曾经展出过一个贝尔电视电话的原型机。1968年人们就可以通过电视电话来进行地球轨道空间站同地面之间的通信了。但是，当时的电视电话还无法满足商业应用的要求。之后可视电话经历了40多年的风雨和挫折，从PSTN可视电话、ISDN可视电话、基于IP的H.3

4、23协议H.263编码的可视电话、基于PC的软件可视电话发展到目前的基于SIP协议的H.264编码的可第1页上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论视电话以及3G手机可视电话。1.1可视电话的分类可视电话按照传输信道来分主要有四种类型：在模拟电话网、ISDN、IP网以及移动网上工作的可视电话。1．模拟电话网(PSTN)上的可视电话从传输线路上看，PSTN已经在中国发展了几十年，是覆盖最广、最为经济实用的通信网。但PSTN的传输带宽受到很大的限制，而且PSTN模拟线路的误码率较高，这就对基于PSTN的可视电话终端提出了较高

5、的要求。对于可视电话这种对称式的实时业务，在线路较好的情况下，调制解调器的传输速率能达到最快33.6kbit/s。在传输彩色视频信号时，对图像的压缩算法要求很高，就目前基于离散余弦变换和H.263标准算法而言，很难达到每秒25帧左右的流畅的传输速率，在实验室条件即电话线路比较好的情况下，每秒可传10～15帧QCIF图像或3～5帧CIF图像。在这种传输条件下，无法获得理想的图像质量和帧速，大多数可视电话不得不降低帧速率来传输较清晰的图像,或者是降低图像清晰度以获得较大帧速率，两者无法兼顾，否则会产生严重的马赛克现象而无法

6、正常工作。在实际线路上图像效果会比实验室的传输效果还要差一些,该种可视电话没有得到普及。2002年底我国发布了通信行业标准YD/T1237-2002《PSTN可视电话进网技术要求及测试方法》，这是我国关于此类设备的第一个综合性行业标准。2．综合业务数字网(ISDN)上的可视电话ISDN(Integratedservicedigitalnetwork)综合业务数字网的出现，使科研人员发现了一条实现图像实时传输的新线路，ISDN传输速率高达128K，基本相当于普通电话线的4倍。ISDN实现了用户终端之间的传输全程数字化（包

7、括用户线部分），以数字形式统一处理各种业务，使用户可以获得数字化的优异性能。同时，随着微电子技术的发展，用于可视电话的核心编解码芯片研制工作也取得了突破。解决了传输线路和核心芯片的问题后，上海贝尔公司研制出了第一个基于ISDN综合业务数字网的可视电话。该机采用唇型同步技术，能够实现实时传输，通信时图像显示帧率可达每秒钟15—25帧（CIF格式）甚至25—30帧（QCIF格式）。国际上，该种可视电话得到了一定规模的应用。我国由于ISDN网规模较小，使用很少。我国的相关标准有YD/T1237-2002《N-ISDN会议电视

8、进网技术要求及测试方法》，GB/T17904-1999《ISDN用户-网络接口数据链路层技术规范及测试方法》、GB/T17154-1997《ISDN用户—网络接口第三层基本第2页上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论呼叫控制技术规范及测试方法》、YDN034.1-1997《ISDN用户/网络接口物理层技术规范及测试方法》等。3．互