唐鴻H.264所內(nèi)含的先進(jìn)的編/譯碼技術(shù),雖能大幅提升壓縮率,同時(shí)保有視訊質(zhì)量,對(duì)于高畫質(zhì)應(yīng)用或是網(wǎng)絡(luò)串流應(yīng)用,都是相當(dāng)大的優(yōu)點(diǎn),但它是透過(guò)復(fù)雜的算法完成,這對(duì)編/譯碼器或處理器效能是一大挑戰(zhàn)。其實(shí)相關(guān)廠商設(shè)計(jì)視訊壓縮技術(shù),大部分已相當(dāng)有經(jīng)驗(yàn),畢竟這個(gè)產(chǎn)業(yè)并不算年輕,但是過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)未必能套用在H.264相關(guān)產(chǎn)品加速譯碼設(shè)計(jì)上。因?yàn)樵趬嚎s算法的復(fù)雜度上,H.264比目前主流MPEG4來(lái)得繁復(fù)許多,比起常見的MPEG2技術(shù),則
唐鴻
H.264所內(nèi)含的先進(jìn)的編/譯碼技術(shù),雖能大幅提升壓縮率,同時(shí)保有視訊質(zhì)量,對(duì)于高畫質(zhì)應(yīng)用或是網(wǎng)絡(luò)串流應(yīng)用,都是相當(dāng)大的優(yōu)點(diǎn),但它是透過(guò)復(fù)雜的算法完成,這對(duì)編/譯碼器或處理器效能是一大挑戰(zhàn)。
其實(shí)相關(guān)廠商設(shè)計(jì)視訊壓縮技術(shù),大部分已相當(dāng)有經(jīng)驗(yàn),畢竟這個(gè)產(chǎn)業(yè)并不算年輕,但是過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)未必能套用在H.264相關(guān)產(chǎn)品加速譯碼設(shè)計(jì)上。因?yàn)樵趬嚎s算法的復(fù)雜度上,H.264比目前主流MPEG4來(lái)得繁復(fù)許多,比起常見的MPEG2技術(shù),則更要復(fù)雜近
10倍。
這是因?yàn)镠.264的開發(fā)重點(diǎn),從一開始時(shí)即著重在于有效改善壓縮效率,而不是去限制實(shí)現(xiàn)方案的復(fù)雜度,這和過(guò)去的視訊標(biāo)準(zhǔn)(MPEG1/2/4、H.261/262/
263)在定位上就不一樣,這在前章已經(jīng)有仔細(xì)分析。因此H.264
編碼器的結(jié)構(gòu)與壓縮算法,就和以前大不相同。
以過(guò)去設(shè)計(jì)概念來(lái)看,流通性譯碼軟件,是最低成本的設(shè)計(jì)方式,免除許多一分錢一分貨的電路與零件,不過(guò)因?yàn)镠.264壓縮的復(fù)雜度,目前軟件解決方案相當(dāng)少,而且對(duì)大多數(shù)攜帶型視訊裝置來(lái)說(shuō),資源需求亦不經(jīng)濟(jì)。
因此,最佳方式還是采用硬件最佳化演算架構(gòu),尤其是為可攜設(shè)備提出更低功耗和小尺寸的解決方案,在強(qiáng)化視訊解壓縮性能后,還保有體積小、性能穩(wěn)定、電力消耗更少,甚至成本更低…等優(yōu)勢(shì)。
視訊裝置包含組件太多 單一面向設(shè)計(jì)無(wú)法面面兼顧
產(chǎn)品被要求「俗又大碗」,是所有CE產(chǎn)品的共同宿命。因此,雖然H.264譯碼采用硬件加速,一定是最佳解決方案的道理相當(dāng)簡(jiǎn)單,但實(shí)作起來(lái)可就不是這么回事,因?yàn)檫@不是單純的技術(shù)考慮。
俗又大碗的設(shè)計(jì)概念放到產(chǎn)品內(nèi),通常是被要求設(shè)計(jì)出每1種功能都有,但又足以滿足差異化的產(chǎn)品,也就是視訊譯碼功能夠強(qiáng),但
其它能力也不能少。
看看目前典型的多媒體設(shè)備,所能實(shí)現(xiàn)的各種功能,就知道設(shè)計(jì)復(fù)雜度。首先必須滿足多媒體,即各種視訊、音訊和影像編/譯碼標(biāo)準(zhǔn),例如H.264、VC-1、MPEG2/4、AAC、
MP3、JPEG…等,還有重要的無(wú)線連結(jié)和定位技術(shù),包括
天線、射頻和基頻處理在內(nèi)的藍(lán)牙、
GPS、Wi-Fi、UWB、WiMAX…等。而在游戲?qū)蚧蚴歉唠A產(chǎn)品,還有3D繪圖功能需求,此外語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)也成為一些產(chǎn)品的功能。
這么多的功能,對(duì)于視訊播放為主力的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),譯碼設(shè)計(jì)當(dāng)然相當(dāng)重要,但顯然不是唯一。以上各種不同的技術(shù),通常需要各種不同的處理能力以及不同的電路組件。
通常直覺的概念,是以個(gè)別零組件對(duì)單一任務(wù),例如
iPhone就使用多個(gè)
MCU對(duì)應(yīng)多個(gè)功能。但大部分情況下,如果以個(gè)別準(zhǔn)備的方式來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),會(huì)因?yàn)榱憬M件過(guò)于龐雜,最終成品的外型可能相對(duì)過(guò)大,甚至可能因?yàn)榻M件間的阻抗問(wèn)題,造成耗電量大增,而如果采用較精密的多組零件,成本又可能直線上升。因此,最佳答案幾乎直指整合各種多媒體譯碼能力的
SoC,就成了同時(shí)滿足系統(tǒng)微縮與省電性能要求的必要手段。
可攜式多媒體SoC中,支持所有視訊標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容類型,有3種可用方案:硬件加速處理器(H/W Accelerator)、視訊輔助處理器(Video co-processor)和通用處理器(
DSP/RISC)。