無線應(yīng)用中典型視頻編解碼器方案功能分析

4:2:0表示每4個像素有4個亮度分量，2個色度分量(YYYYCbCr)，僅采樣奇數(shù)掃描線，是便攜式視頻設(shè)備(MPEG-4)以及電視會議(H.263)最常用格式；4：2：2表示每4個像素有4個亮度分量，4個色度分量(YYYYCbCrCbCr)，是DVD、數(shù)字電視、HDTV 以及其它消費類視頻設(shè)備的最常用格式；4：4：4表示全像素點陣(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)，用于高質(zhì)量視頻應(yīng)用、演播室以及專業(yè)視頻產(chǎn)品。

在OMAP5910設(shè)計中，為顯示解碼視頻，后處理需要計算與YCbCr對應(yīng)的RGB值。后處理引擎通過以下方程式的計算得出經(jīng)過伽馬校正的RGB信息：
R = Y + 1.371(Cr – 128)
G = Y – 0.698(Cr – 128) – 0.336(Cb – 128)
B = Y + 1.732(Cb – 128)

詳細內(nèi)容請參見測試代碼的技術(shù)規(guī)范(需要簽訂不泄密協(xié)議)，該規(guī)范論述了MPEG-4編碼器與解碼器的預(yù)處理與后處理的具體實現(xiàn)。

視頻編解碼器

圖1為一個移植到OMAP5910上的視頻編碼器結(jié)構(gòu)簡圖，圖中主要功能部分的作用分別為：

預(yù)處理：如果需要的話，預(yù)處理模塊可將輸入視頻格式轉(zhuǎn)換為YUV 4:2:0；

離散余弦變換(DCT)：DCT變換對每個輸入塊進行空間變換，輸出一個8x8 水平和垂直頻率系數(shù)的矩陣；

量化：利用心理視覺(psychovisual)特性來消除無關(guān)緊要的DCT系數(shù)、高頻系數(shù)；

逆量化(IQ)：通過量化后的DCT乘以量化表計算出逆量化矩陣；

逆離散余弦變換(IDCT)：IDCT還原輸入塊。由于量化的緣故，還原的值與原始數(shù)據(jù)之間可能會有誤差；

運動估計(ME)：ME使用搜索位置點較少、像素也較少的方案來生成指示運動影像方向的運動矢量；

運動補償(MC)：運動補償塊通過去除幀間的冗余從而增加壓縮比；

可變長度編碼(VLC)：無損VLC編碼通過將出現(xiàn)次數(shù)較多的符號用較短代碼發(fā)送，出現(xiàn)次數(shù)較少的代碼用較長代碼發(fā)送，利用這樣的方法來降低碼率；

速率控制：通過更改量化規(guī)則控制碼率，例如通過使每個DCT系數(shù)采用較少的位來降低碼率；

錯誤隱藏：由TI開發(fā)的專利錯誤隱藏技術(shù)。

圖2所示為視頻解碼器，該解碼器符合MPEG-4以及H.263標準，能夠進行H.263與MPEG-4碼流的解碼，并且自動檢測報頭以確定采用何種解碼方法(H.263或MPEG-4)，陰影部分模塊為兩種解碼器共用部分。圖2中部分的功能模塊與前面敘述相同，其它功能模塊的作用分別為：

解碼器 確定碼流類型(MPEG-4或H.263)；
MPEG-4 RM 有嵌入同步標志的視頻流；
MPEG4 DP 有數(shù)據(jù)分割的視頻流；
H263 獲得H.263碼流并將其輸入到適當模塊中；
ACDC 僅適用于MPEG-4解碼器，預(yù)計AC系數(shù)；
RVLD 僅適用于MPEG-4解碼器，當碼流用可逆可變長度技術(shù)編碼時可實現(xiàn)RVLD；
VLD 適用于H.263與MPEG-4解碼器。