高保真实时准动态图像采集压缩和远程传输平台(2)

·O模式稳定性较好，但也要求电源性能较好。在直流电源性能较好情况下，采用Overlay模式进行视频采集。

实际运行过程表明，上述分析是正确的。本系统设计中采用了Overlay模式。这一选择对稳定性起到了较好的优化作用。

3.2 视频压缩、解压缩技术的优先和优化

针对视频应用中可能遇到的各种情况，本系统的压缩、解压缩模块设计采用三种压缩方案，使用时可以从中选择一种，以适应不同环境和不同需求。

一是国际通用的高压缩进比方案H.263,该方案压缩比高，但图像质量较差，适用于网络传输性能较差的情况，该方案大体符合现场图像的处理要求。二是图像压缩质量最好、算法最先进的MPEG-4方案，该方案图像质量好，便压缩比较低，适用于网络传输性能良好的情况。三是在H.263的基础上作为较大幅度修改和优化的TH.263方案，该方案在压缩比与H.263相近的情况下，图像质量有明显改善。

TH.263方案是在对H.263深入分析基础上实施的。通过分析H.263的整个系统程序，得以其设计思想如下：首先将采集到的原始图像划分成8×8的宏块，然后判断此帧是不是关键帧。如果是关键帧，则对每个宏块作DCT(Discrete Cosine Transform)变换，对变换后的视频数据采集视觉能够接受的量化比量化，量化后许多高频分量将变成零，为了最大限度提高压缩编码效果，采用Z形扫描技术将其重新组合，然后对组合串做行程编码，最后对得到的结果进行哈夫曼编码；如果是非关键帧，则对每个宏块先进行运行矢量的计算，然后与上一帧图像作差，再象关键帧那样经过DCT变换、量化和行程编码、哈夫曼编码得到压缩的图像。

图像解压缩与压缩过程正好相反，即先将压缩的函数数据作行程解码和哈夫曼解码，然后进行反量化，并据此进行IDCT变换。如果此帧是关键帖，，则直接将这个宏块重组即得出还原后的图像；否则，根据运行矢量将各宏块的数据与上一帧进行组合才得出不定期原后的图像。由于解压缩不需要分析图像和网络的情况，也不需要考虑压缩比和压缩质量，只是简单地将图像还原，所以