无线应用中典型视频编解码器方案功能分析.doc

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1、无线应用中典型视频编解码器方案功能分析　　无线应用中典型视频编解码器方案功能分析打印版推荐给同仁发送查询无线应用的视频编解码器具有一些不同的功能要求，其视频编解码过程通常包括视频预处理、实际的视频编码与解码以及视频后处理三个阶段，所支持的视频标准、算法和视频结构都具有一些特殊性。　　本文以OMAP5910为例介绍了无线应用中的视频编码与解码功能，并图解分析了编解码器的结构组成。　　无线应用中的视频编解码器需要符合第三代伙伴项目(3GPP)组织规定的多媒体电话低码率编解码器的标准，包括3GTS26.　　110、3GTS26.111以及3GTR26.

2、911。　　本文以TIOMAP5910为例分析无线视频编解码器(编码器与解码器)的功能要求，包括为转换到编码器识别的输入格式而对采集数据的预处理，以及为转换到LCD显示屏要求格式的数据后处理。　　3GPP规定的基本编解码器要求支持H.263标准，而MPEG-4简单可视类(SimpleVisualProfile)则定义为可选。　　已实现的视频编解码器支持以下视频格式SQCIF(128×96)、QCIF(176×144)、简单类1级(SimpleProfileLevel1)、CIF(352×288)简单类2级、码率为64kbps的简单类1级和码率为1

3、28kbps的简单类2级。　　视频编解码器功能视频编码器要求YUV4:2:0格式的视频输入，因此可能根据应用需要进行视频输入的预处理，即对YUV4:2:2隔行扫描(例如从摄像机)到YUV4:2:0非隔行扫描转换，仅抽取但不过滤UV分。　　对视频解码器而言，还需要进行后处理，以将解码的YUV4:2:0数据转换为RGB进行显示，包括YUV4:2:0到RGB转换；16位或12位RGB显示格式；0到90度旋转，实现横向或纵向显示。　　此外，视频编解码器通常还要求具有以下功能和特性1.支持MPEG-4简单类　　0、1与2级；2.兼容H.263与MPEG-4

4、编解码标准；3.MPEG-4视频解码器支持的可选项有AC/DC预测、可逆可变长度编码(RVLC)、再同步标志(RM)、数据分割(DP)、错误隐藏专利技术、支持每个宏块4个运动矢量(4MV)、自由运动补偿、解码VOS层；4.MPEG-4视频编码器选项有RVLC、RM、DP、支持每个宏块4个运动矢量(4MV)、报头扩展码、支持编码期间码率改变、支持编码期间编码帧率改变、插入或不插入可视对象序列起始码；5.支持编码期间序列中插入I帧；6.支持编码器自适应帧内刷新(AIR)；7.支持多编解码器，可用相同代码运行多个编解码器实例。　　视频结构红绿蓝(RGB

5、)是计算机显示的基色，OMAP5910支持的色深可编程至高达每像素16位，即RGB565(红色5位，绿色6位，蓝色5位)。　　在DVD、摄像机、数字电视等消费类视频产品中，常用的色彩编码方案是YCbCr，其中Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量。　　人的肉眼对视频的Y分量更敏感，因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后，肉眼将察觉不到的图像质量的变化。　　主要的子采样格式有YCbCr4:2:　　0、YCbCr4:2:2和YCbCr4:4:4。　　4:2:0表示每4个像素有4个亮度分量，2个色度分量(YYYYCbCr)，仅

6、采样奇数扫描线，是便携式视频设备(MPEG-4)以及电视会议(H.263)最常用格式；422表示每4个像素有4个亮度分量，4个色度分量(YYYYCbCrCbCr)，是DVD、数字电视、HDTV以及其它消费类视频设备的最常用格式；444表示全像素点阵(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)，用于高质量视频应用、演播室以及专业视频产品。　　在OMAP5910设计中，为显示解码视频，后处理需要计算与YCbCr对应的RGB值。　　后处理引擎通过以下方程序的计算得出经过伽马校正的RGB信息R=Y+1.371(Cr–128)G=Y–0.698(Cr–12

7、8)–0.336(Cb–128)B=Y+1.732(Cb–128)详细内容请参见测试代码的技术规范(需要签订不泄密协议)，该规范论述了MPEG-4编码器与解码器的预处理与后处理的具体实现。　　视频编解码器图1为一个移植到OMAP5910上的视频编码器结构简图，图中主要功能部分的作用分别为?预处理如果需要的话，预处理模块可将输入视频格式转换为YUV4:2:0；?离散余弦变换(DCT)DCT变换对每个输入块进行空间变换，输出一个8x8水平和垂直频率系数的矩阵；?量化利用心理视觉(psychovisual)特性来消除无关紧要的DCT系数、高频系数；?逆

8、量化(IQ)通过量化后的DCT乘以量化表计算出逆量化矩阵；?逆离散余弦变换(IDCT)IDCT还原输入块。　　由于量化的缘故，还原的值与