無線應用中典型視頻編解碼器方案功能分析

無線應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處理、實際的視頻編碼與解碼以及視頻后處理三個階段，所支持的視頻標準、算法和視頻結(jié)構都具有一些特殊性。本文以OMAP5910為例介紹了無線應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)構組成。

無線應用中的視頻編解碼器需要符合第三代伙伴項目(3GPP)組織規(guī)定的多媒體電話低碼率編解碼器的標準，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)換到編碼器識別的輸入格式而對采集數(shù)據(jù)的預處理，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標準，而 MPEG-4簡單可視類(Simple Visual Profile)則定義為可選。已實現(xiàn)的視頻編解碼器支持以下視頻格式：SQCIF(128×96)、QCIF(176×144)、簡單類1級(Simple Profile Level 1)、CIF(352×288)簡單類2級、碼率為64kbps的簡單類1級和碼率為128kbps的簡單類2級。

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)應用需要進行視頻輸入的預處理，即對YUV4:2:2隔行掃描(例如從攝像機)到Y(jié)UV 4:2:0非隔行掃描轉(zhuǎn)換，僅抽取但不過濾UV分。對視頻解碼器而言，還需要進行后處理，以將解碼的YUV 4:2:0數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB進行顯示，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簡單類 0、1 與 2 級；
兼容H.263與 MPEG-4 編解碼標準；
MPEG-4視頻解碼器支持的可選項有：AC/DC預測、可逆可變長度編碼(RVLC)、再同步標志(RM)、數(shù)據(jù)分割(DP)、錯誤隱藏專利技術、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、自由運動補償、解碼VOS層；
MPEG-4視頻編碼器選項有：RVLC、RM、DP、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、報頭擴展碼、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；
支持編碼器自適應幀內(nèi)刷新(AIR)；
支持多編解碼器，可用相同代碼運行多個編解碼器實例。

視頻結(jié)構

紅綠藍(RGB)是計算機顯示的基色，OMAP5910支持的色深可編程至高達每像素16位，即 RGB565(紅色5位，綠色6位，藍色5位)。

在DVD、攝像機、數(shù)字電視等消費類視頻產(chǎn)品中，常用的色彩編碼方案是YCbCr，其中Y是指亮度分量，Cb指藍色色度分量，而Cr指紅色色度分量。人的肉眼對視頻的Y分量更敏感，因此在通過對色度分量進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。