新一代视频编码器

先进的视频编码(AVC)正在慢慢地超越数字视频的主要标准。也称之为H.264和MPEG-4part10，其AVC编码在1Mbit/s~2Mbit/s能产生良好质量标准清晰度视频流;在高清晰度(HD)方面，可以在10~12Mbit/s广播HD图像。
　　
这对于电话公司用IP协议和ADSL2通过电话线发送视频以及卫星和有线TV运营商不必增加新的容量而能压缩更多信道到其服务中都有巨大吸引力。
　　
因此，AVC译码器正在快速地变为商品。ST，Broadcom，Conexant Systems等公司是机顶盒用AVC译码器供应商。
　　
新一代的AVC编码器
　　
Tandbery Televison和Harmonic编码器供应商采用Xilinx公司的高端FPGA和他们自己的ASIC来实时编码位流。
　　
最新的硅技术使AVC编码变为相当便宜的器件。
　　
Telairity公司开发了一款单芯片编码器替代编码器中的8个FPGA。Telairity公司的TIP2000单芯片编码器把5个独立的向量/标量芯核、视频控制器和DRAM控制器结合在一起(图1)，支持高达5.2Gbit/s I/O带宽。每个向量/标量芯核有4个向量管道，具有独立的硬件、独立的标量单元、128kbyte片上向量SRAM、4KByte向量SRAM数据超高速缓冲存储器、8Kbyte标量便笺式存储器和32kbyte指令高速缓冲存储器。
　　
韩国公司开发了一款可处理4个信道的单芯片MPEG-4编码器和译码器。IME6500提供全标准清晰度TV分辨率性能，它是采用多个可编程滤波器，改善了接口性能和图像质量、降低了黑暗或近黑暗条件下噪声失真，这特别适合于监视应用。IME6500的PCB占位面积仅为17×17mm，功耗300mW。它适用于个人视频录像机、安全、机器观察、医学设备和CCTV。它有两个参考设计：4信道PCI接口模块，独立应用的4信道数字视频录像器。
　　
Vixs Systems公司也开发了一款MPEG-4编码器，用于分配显示装置之间的视频。这是为集成下一代TV、PC、PCTV调谐卡、DVD-R机、机顶盒和个人视频录像机(PVR)而设计的。它的XCodeⅡ编码器是基于带硬件加速器的MIPS处理器芯核基础上的。
　　
TI公司也把编码能力视为关键。TI公司的DaVinci平台把ARM芯核与最新的数字信号处理芯核结合在一起，具有广泛的应用领域(如便携视频，监视系统，采用电话线的标准清晰度TV，甚至高清晰度TV)。DaVinci平台的头两个型号是针对IPTV的视频装置和视频监视应用以及通过视频应用。TI的DM6443和DM6446(图2)包含300MHz ARM926EJ处理器芯核，600MHz C64X DSP芯核，以及处理软件视频编译码的功能。针对IPTV应用的DM6443，主要是为标准清晰度TV，但也可处理一定编译码的720P HDTV，并包含到DDR存储器和ATA硬盘驱动的接口。它合并另外7个芯片(包括FPGA)。DM6446针对视频监视应用增加了1个视频编码器，而运行Linux的ARM芯核使应用比较容易，不必直接编程DSP。其关键特性是具有1个完整的软件架构(从低级操作系统驱动器到应用API)，这使得开发人员实现数字视频不必集中在写和最佳化编译码或编程DSP的资源上。TI已开发出Linux APIs，这掩盖了来自开发人员实现编译码的复杂硬件和软件详情，使得能互换多媒体编译码，而不必修改应用码。
　　
结语
　　
广播中AVC的流行正在驱使译码器芯片成本下降。反过来，正又会驱使更经济的编码器开辟视频应用进入更多传统的嵌入式市场，如视频监视和医学图像领域。

图1 Telairity-1框图

图2 基于DaVinci平台的DM6446框图