视频信号在LonWorks总线中传输技术研究(4)
LonWorks控制网络中，智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通信。每个节点都包含内置的智能来完成协议的监控功能。一个LonWorks控制网络可以有3个到30000个或更多的节点：传感器功能(温度、压力等)、执行器功能(开关、调节阀、变频驱动等)、操作接口(显示、人机界面等)、控制功能(新风机组、VAV等)。由于不需要像传统控制系统中的中央控制器，LonWorks分布式控制技术显示出很高的系统可靠性和系统响应，并且降低了系统的成本和运行费用。神经元芯片完成节点的事件处理，并通过多种介质把处理结果传递给网络上的其它节点。同时还采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质和多种拓扑结构，并开发了本质安全防爆产品，被誉为通用控制网络。
2 视频压缩标准比较
下面将着重分析比较MPEG-2，H.263，H.264压缩标准：
2. 1 码流结构
2.1.1 MPEG-2的码流结构
MPEG-2的编码码流分为6个层次，从上至下依次为：视频序列层(Video Sequence Layer)、图像组层(Group of Picture Layer)、图像层(Picture Layer)、片组层(Slice Layer)、宏块层(Macro Block Layer)和子块层(Block Layer)，各层结构如下：
(1) 视频序列层：即构成某路节目的图像序列，首先为序列起始码，随后的序列头信息中包含了图像尺寸、宽高比和帧率等多种信息。为保证视频的随机接入特性，序列头中必须重复发送。
(2) 图像组层：图像组由相互间有预测和生成关系的一组I、P、B帧组成，但第1帧图像必须为I帧，图像组层的头信息中还包含相应得时间信息。
(3) 图像层：图像层分为I、P、B三种类型，头信息中包含了图像编码类型和时间戳的参考信息。
(4) 片组层：一个片组是包含特定数量的宏块集合，在MPEG-2中片组的排列顺序与扫描顺序一致。为了使码流具有更好的抗误码特性，片组内宏块的定义非常灵活，可包含帧内不同位置的宏块。
(5) 宏块层：Main Profile只支持4：2：0的视频采样格式，因此宏块层包含1个亮度块和2个色度子块。高级类还支持另外2种类型的采样格式：4：2：2和4：4：4。
(6) 子块层：子块是MPEG-2码流的最底层，也是DCT变换的基本单元，块由 像素组成，同一块内的数值必须全部是Y信号采样值，或全部是U或V信号的采样值。此外，子块也用于表示DCT变换后生成的 个DCT系数[4]。
2.1.2 H.263的码流结构
H.263标准以H.261标准为基础，按照分块结构组织码流。码流语法分为四层，依次为图像层(Picture Layer)、块组层(GOB Layer)、宏块层(Macroblock Layer)和块层(Block Layer)。
(1) 图像层：图像层数据由图像头、宏块组数据、序列结束码和填充比特构成。其中几个重要的头信息的含义如下：
图像起始码(PSC)：22比特，规定为“000000000000000010000ff”；
时间参考(WPO)：5比特，指当前编码图像在原始图像序列中的序号；
图像类型信息(PTYPE)：11比特，包含图像编码的各种重要信息。图像编码时可以选择各种不同的方式，以达到最佳的编码效率，这些方式由标准提供；
量化信息(PQUANT)：5比特，编码时事先用PQUANT作为假定的宏块量化级，如果实际的量化级与假定值相同，宏块层量化级不再被编码传递，当这两个值不一致时，宏块层中的DQUANT会指出当前量化级与前一宏块量化级的变化值，此后DQUANT在该帧不再起作用；
B帧时间参考(TRB)：3比特，在采用PB帧编码时，要对当前PB帧中的B帧和前一P帧之间没有被编码传送的帧数再加l，TRB的作用同上面提到的TR；