來源：《電子技術應用》

摘要：介紹了小波變換在靜態圖像壓縮、實時連續媒體流等多媒體業務中的應用，并結合adv611芯片提出一套音視頻數據采集和壓縮的方案。為進一步提高媒體服務質量，在本方案中根據實際情況提出了幀間壓縮和碼率控制兩種解決方案。 關鍵詞：小波變換 圖像壓縮 實時連續媒體流 碼率控制 幀間編碼 隨著網絡用戶對多媒體業務需求的大量增加，基于internet的音視頻數據采集、壓縮技術成為各種多媒體業務運營的基本要求，國際標準化組織提出了多種國際標準（h.26x、mpeg-4等）來實現低碼率及甚低碼率下的多媒體數據壓縮、傳輸及存儲。而國內外各大網絡軟硬件廠商紛紛出臺相應的解決方案。在這些標準、方案中，小波變換使信號的低頻長時特性和高頻短時特性同時得到處理，有效地克服了傅氏變換在處理非常平穩復雜圖像信號時所存在的局限性，因而各種多媒體業務應用領域受到了廣泛的重視[1、2]。本文將以此為基礎對小波變換這一工具應用到圖像壓縮、實時連續媒體流等領域做一些有益的嘗試與探討。

1 小波變換在圖像壓縮中的應用 小波變換以其特有的變換特性在圖像壓縮領域得到了廣泛的應用。如jpeg-2000、mpeg-4靜態圖像壓縮都采用了小波變換的方式。對于小波變換在靜態圖像壓縮中的應用已經有很多文獻對此做出了論述，此處不再贅述。以下只討論應用價值更為廣闊的小波算法的硬件實現。 1.1 小波算法的硬件實現 美國ad公司的adv611數字視頻編解碼芯片是一款低價、單片、多功能、全數字的cmos超大規模集成電路，片內集成了視頻接口、主機接口和sram，可以廣泛應用于各個相關領域[5]。以下將從內部框圖和算法分析兩個方面介紹該芯片的使用情況。

1.1.1 內部框圖 圖1是adv611的內部框圖，大致可以分為六個模塊，其中較有特色的部分是清晰窗口和量化控制兩部分。清晰窗口（quality box）是將用戶感興趣的部分圖像采用壓縮比較小的方式編碼，而對其余背景區域則加大壓縮比。這種方式可以認為是小波編碼在空間可伸縮性的一種應用。量化控制是為了滿足不同的網絡帶寬，不同的服務質量而設定的改變編碼碼率的參量。通過設置不同比特每象素值（bit per pixel）而改變編碼碼流的數據量，滿足不同的網絡帶寬。圖2是采用與adv611相同壓縮算法的軟件模擬結構。表1是算法效果統計。

表1 算法效果統計 比特每象素值 1 0.5 0.1 壓縮后數據量 50k 24k 7k 壓縮倍數 20.5 42.7 146.4 恢復圖像與原圖的psnr 32.43 30.88 27.37 其中圖2（a）是原始圖像（720×486×24位1025k），（b1）、（b2）、（b3）是比特每象素值分別為1、0.5、0.1時的恢復圖像。從數據中可以看出隨著比特每象素值的降低，壓縮后數據量隨之降低，而恢復圖像與原圖的psnr降低并不多。 1.1.2 算法分析 adv611內部的小波變換采用雙正交9-7小波基。經過大量的實驗證明雙交9-7小波基在圖像處理中是一種較好的小波基，目前多個國際標準中有關小波壓縮的算法，一般都采用這種小波基。adv611芯片中的小波算法生成的m