新一代視頻編碼器

先進(jìn)的視頻編碼(AVC)正在慢慢地超越數字視頻的主要標準。也稱(chēng)之為H.264和MPEG-4part10，其AVC編碼在1Mbit/s~2Mbit/s能產(chǎn)生良好質(zhì)量標準清晰度視頻流;在高清晰度(HD)方面，可以在10~12Mbit/s廣播HD圖像。
　　
這對于電話(huà)公司用IP協(xié)議和ADSL2通過(guò)電話(huà)線(xiàn)發(fā)送視頻以及衛星和有線(xiàn)TV運營(yíng)商不必增加新的容量而能壓縮更多信道到其服務(wù)中都有巨大吸引力。
　　
因此，AVC譯碼器正在快速地變?yōu)樯唐?。ST，Broadcom，Conexant Systems等公司是機頂盒用AVC譯碼器供應商。
　　
新一代的AVC編碼器
　　
Tandbery Televison和Harmonic編碼器供應商采用Xilinx公司的高端FPGA和他們自己的ASIC來(lái)實(shí)時(shí)編碼位流。
　　
最新的硅技術(shù)使AVC編碼變?yōu)橄喈敱阋说钠骷?br />　　
Telairity公司開(kāi)發(fā)了一款單芯片編碼器替代編碼器中的8個(gè)FPGA。Telairity公司的TIP2000單芯片編碼器把5個(gè)獨立的向量/標量芯核、視頻控制器和DRAM控制器結合在一起(圖1)，支持高達5.2Gbit/s I/O帶寬。每個(gè)向量/標量芯核有4個(gè)向量管道，具有獨立的硬件、獨立的標量單元、128kbyte片上向量SRAM、4KByte向量SRAM數據超高速緩沖存儲器、8Kbyte標量便箋式存儲器和32kbyte指令高速緩沖存儲器。
　　
韓國公司開(kāi)發(fā)了一款可處理4個(gè)信道的單芯片MPEG-4編碼器和譯碼器。IME6500提供全標準清晰度TV分辨率性能，它是采用多個(gè)可編程濾波器，改善了接口性能和圖像質(zhì)量、降低了黑暗或近黑暗條件下噪聲失真，這特別適合于監視應用。IME6500的PCB占位面積僅為17×17mm，功耗300mW。它適用于個(gè)人視頻錄像機、安全、機器觀(guān)察、醫學(xué)設備和CCTV。它有兩個(gè)參考設計：4信道PCI接口模塊，獨立應用的4信道數字視頻錄像器。
　　
Vixs Systems公司也開(kāi)發(fā)了一款MPEG-4編碼器，用于分配顯示裝置之間的視頻。這是為集成下一代TV、PC、PCTV調諧卡、DVD-R機、機頂盒和個(gè)人視頻錄像機(PVR)而設計的。它的XCodeⅡ編碼器是基于帶硬件加速器的MIPS處理器芯核基礎上的。
　　
TI公司也把編碼能力視為關(guān)鍵。TI公司的DaVinci平臺把ARM芯核與最新的數字信號處理芯核結合在一起，具有廣泛的應用領(lǐng)域(如便攜視頻，監視系統，采用電話(huà)線(xiàn)的標準清晰度TV，甚至高清晰度TV)。DaVinci平臺的頭兩個(gè)型號是針對IPTV的視頻裝置和視頻監視應用以及通過(guò)視頻應用。TI的DM6443和DM6446(圖2)包含300MHz ARM926EJ處理器芯核，600MHz C64X DSP芯核，以及處理軟件視頻編譯碼的功能。針對IPTV應用的DM6443，主要是為標準清晰度TV，但也可處理一定編譯碼的720P HDTV，并包含到DDR存儲器和ATA硬盤(pán)驅動(dòng)的接口。它合并另外7個(gè)芯片(包括FPGA)。DM6446針對視頻監視應用增加了1個(gè)視頻編碼器，而運行Linux的ARM芯核使應用比較容易，不必直接編程DSP。其關(guān)鍵特性是具有1個(gè)完整的軟件架構(從低級操作系統驅動(dòng)器到應用API)，這使得開(kāi)發(fā)人員實(shí)現數字視頻不必集中在寫(xiě)和最佳化編譯碼或編程DSP的資源上。TI已開(kāi)發(fā)出Linux APIs，這掩蓋了來(lái)自開(kāi)發(fā)人員實(shí)現編譯碼的復雜硬件和軟件詳情，使得能互換多媒體編譯碼，而不必修改應用碼。
　　
結語(yǔ)
　　
廣播中AVC的流行正在驅使譯碼器芯片成本下降。反過(guò)來(lái)，正又會(huì )驅使更經(jīng)濟的編碼器開(kāi)辟視頻應用進(jìn)入更多傳統的嵌入式市場(chǎng)，如視頻監視和醫學(xué)圖像領(lǐng)域。

圖1 Telairity-1框圖

圖2 基于DaVinci平臺的DM6446框圖