2 MPEG-4技术的应用———视频医疗系统
通过以上对MPEG-4视频编码的关键技术的分析,可以看出, MPEG-4视频编码在视频传输方面有其独特的优点: (1)基于内容的交互性; (2)高效的编码方法; (3)通用的访问性。
将视频会议系统应用于医疗过程的视频医疗系统是视频会议的一个新的应用领域。在视频医疗系统中,可以采用点对点或点对多点的应用形式来进行一对一的诊疗以及专家会诊,还可以进行医疗教学实践等。视频系统主要具有视频的实时采集、同步压缩、实时传输及回放的功能。也就是说在传送本地视频的同时,可以回放并监控本地的视频信息,另外还提供视频的快照及存储功能。图1即为系统的结构模型图。
从图1可以看出,在视频医疗系统中,基于MPEG-4进行的视频采集及压缩是关键步骤。在视频医疗系统的设计过程中,由于软件的视频压缩算法极为耗时,因此为了提高压缩效率,在JMF 中引入了MPEG-4 压缩算法插件, 采用了基于MPEG-4的视频采集及传输技术来进行视频压缩,同时辅以双缓冲和多线程等技术。
视频对象的交互和编解码的一个重要前提就是利用视频对象的分割技术,通过运动估计和补偿技术得到一个基于运动信息和视觉特性的跟踪,并最终得到视频对象的跟踪结果。在视频采集线程将采集到的每一帧视频图像分别存放到视频源缓冲区1和视频源缓冲区2中,然后通过软件压缩线程对频源缓冲区1和视频源缓冲区2中的图像进行压缩,并将压缩后的结果分别保存到压缩视频缓冲区1和压缩视频缓冲区2中。在两个视频源缓冲区中至少
有一个为空时,视频采集线程将继续进行图像的采集工作;同样的,当视频源缓冲区至少有一个为满,并且压缩视频缓冲区至少有一个为空时,软件压缩线程才进行压缩。所有经过压缩的视频数据的线程按队列进行排列,它们可以同时使用非空的压缩视频缓冲区的数据。当最后一个线程使用完压缩视频缓冲区后,将向视频采集线程发出采集下一帧的命令。从缓冲区中取出数据并将缓冲区状态置为空,向缓冲区中放入数据时则将缓冲区的状态置为满。而MPEG-4视频编码的可分级技术则使视频在具有不同传输特性的异构网络上的传输得到了实现。
MPEG4压缩算法压缩比高,并且具有很好的网络适应性。在使用MPEG-4压缩算法的同时采用双缓冲和多线程等技术,可以使得图像的采集、压缩和传输并发执行,大大提高CPU的使用效率,使视频采集、压缩和传输的整体性能得到很大的提高。
视频采集压缩的流程图如图2所示。
经过视频采集压缩后获取的图像如图3。
3 结语
由于MPEG-4的可量测性和柔韧性以及宽带无线网络的出现,可以预见到在不久的将来无线多媒体服务将成为时代的潮流。宽带无线网络中的MPEG-4视频传输将成为不断出现的多媒体应用的一个重要组成部分。MPEG-4的低存储容量和高清晰度的特点,决定了MPEG-4在低带宽网络成为一种优越的视频压缩方式。由此可以看出,在视频医疗系统中进行视频压缩时,使用基于MPEG-4压缩算法的插件进行的一对一的视频传输,可以获得质量较高的视频图像,并且基本能够达到系统实时性的要求,这是传统的多点传输视频系统无法做到的。