無線應(yīng)用中典型視頻編解碼器方案功能分析

無線應(yīng)用的視頻編解碼器具有一些不同的功能要求，其視頻編解碼過程通常包括視頻預(yù)處理、實(shí)際的視頻編碼與解碼以及視頻后處理三個(gè)階段，所支持的視頻標(biāo)準(zhǔn)、算法和視頻結(jié)構(gòu)都具有一些特殊性。本文以O(shè)MAP5910為例介紹了無線應(yīng)用中的視頻編碼與解碼功能，并圖解分析了編解碼器的結(jié)構(gòu)組成。

無線應(yīng)用中的視頻編解碼器需要符合第三代伙伴項(xiàng)目(3GPP)組織規(guī)定的多媒體電話低碼率編解碼器的標(biāo)準(zhǔn)，包括3G TS26.110、3G TS26.111以及3G TR26.911。本文以TI OMAP5910為例分析無線視頻編解碼器(編碼器與解碼器)的功能要求，包括為轉(zhuǎn)換到編碼器識(shí)別的輸入格式而對(duì)采集數(shù)據(jù)的預(yù)處理，以及為轉(zhuǎn)換到LCD顯示屏要求格式的數(shù)據(jù)后處理。

3GPP規(guī)定的基本編解碼器要求支持H.263標(biāo)準(zhǔn)，而 MPEG-4簡(jiǎn)單可視類(Simple Visual Profile)則定義為可選。已實(shí)現(xiàn)的視頻編解碼器支持以下視頻格式：SQCIF(128×96)、QCIF(176×144)、簡(jiǎn)單類1級(jí)(Simple Profile Level 1)、CIF(352×288)簡(jiǎn)單類2級(jí)、碼率為64kbps的簡(jiǎn)單類1級(jí)和碼率為128kbps的簡(jiǎn)單類2級(jí)。

視頻編解碼器功能

視頻編碼器要求YUV4:2:0格式的視頻輸入，因此可能根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行視頻輸入的預(yù)處理，即對(duì)YUV4:2:2隔行掃描(例如從攝像機(jī))到Y(jié)UV 4:2:0非隔行掃描轉(zhuǎn)換，僅抽取但不過濾UV分。對(duì)視頻解碼器而言，還需要進(jìn)行后處理，以將解碼的YUV 4:2:0數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB進(jìn)行顯示，包括：YUV 4:2:0到RGB轉(zhuǎn)換；16位或12位RGB顯示格式；0到90度旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)橫向或縱向顯示。此外，視頻編解碼器通常還要求具有以下功能和特性：

支持MPEG-4簡(jiǎn)單類 0、1 與 2 級(jí)；
兼容H.263與 MPEG-4 編解碼標(biāo)準(zhǔn)；
MPEG-4視頻解碼器支持的可選項(xiàng)有：AC/DC預(yù)測(cè)、可逆可變長(zhǎng)度編碼(RVLC)、再同步標(biāo)志(RM)、數(shù)據(jù)分割(DP)、錯(cuò)誤隱藏專利技術(shù)、支持每個(gè)宏塊4個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量(4MV)、自由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、解碼VOS層；
MPEG-4視頻編碼器選項(xiàng)有：RVLC、RM、DP、支持每個(gè)宏塊4個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量(4MV)、報(bào)頭擴(kuò)展碼、支持編碼期間碼率改變、支持編碼期間編碼幀率改變、插入或不插入可視對(duì)象序列起始碼；
支持編碼期間序列中插入I幀；
支持編碼器自適應(yīng)幀內(nèi)刷新(AIR)；
支持多編解碼器，可用相同代碼運(yùn)行多個(gè)編解碼器實(shí)例。

視頻結(jié)構(gòu)

紅綠藍(lán)(RGB)是計(jì)算機(jī)顯示的基色，OMAP5910支持的色深可編程至高達(dá)每像素16位，即 RGB565(紅色5位，綠色6位，藍(lán)色5位)。

在DVD、攝像機(jī)、數(shù)字電視等消費(fèi)類視頻產(chǎn)品中，常用的色彩編碼方案是YCbCr，其中Y是指亮度分量，Cb指藍(lán)色色度分量，而Cr指紅色色度分量。人的肉眼對(duì)視頻的Y分量更敏感，因此在通過對(duì)色度分量進(jìn)行子采樣來減少色度分量后，肉眼將察覺不到的圖像質(zhì)量的變化。主要的子采樣格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2 和 YCbCr 4:4:4。