無線應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),僅采樣奇數掃描線,是便攜式視頻設備(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、數字電視、HDTV 以及其它消費類視頻設備的最常用格式;4:4:4表示全像素點陣(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr),用于高質量視頻應用、演播室以及專業視頻產品。
在OMAP5910設計中,為顯示解碼視頻,后處理需要計算與YCbCr對應的RGB值。后處理引擎通過以下方程式的計算得出經過伽馬校正的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)
詳細內容請參見測試代碼的技術規范(需要簽訂不泄密協議),該規范論述了MPEG-4編碼器與解碼器的預處理與后處理的具體實現。
視頻編解碼器
圖1為一個移植到OMAP5910上的視頻編碼器結構簡圖,圖中主要功能部分的作用分別為:
預處理:如果需要的話,預處理模塊可將輸入視頻格式轉換為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的矩陣;
量化:利用心理視覺(psychovisual)特性來消除無關緊要的DCT系數、高頻系數;
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,還原的值與原始數據之間可能會有誤差;
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編碼通過將出現次數較多的符號用較短代碼發送,出現次數較少的代碼用較長代碼發送,利用這樣的方法來降低碼率;
速率控制:通過更改量化規則控制碼率,例如通過使每個DCT系數采用較少的位來降低碼率;
錯誤隱藏:由TI開發的專利錯誤隱藏技術。
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 有數據分割的視頻流;
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,預計AC系數;
RVLD 僅適用于MPEG-4解碼器,當碼流用可逆可變長度技術編碼時可實現RVLD;
VLD 適用于H.263與MPEG-4解碼器。
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