隨著數(shù)字多媒體的應(yīng)用日漸廣泛，視頻解碼 在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中變成一個(gè)基本要素。視頻標(biāo)準(zhǔn)有多種，依賴(lài)于產(chǎn)品可實(shí)施其中的一個(gè)或者多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然這不是全部，視頻僅僅是多媒體碼流的一部分，另外還 有音頻或者語(yǔ)音需要并行處理。因此，一個(gè)精確的處理存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)流的同步層是必需的。此外，視頻解碼本身對(duì)性能要求較高，需要不同于先前基于語(yǔ)音和信息應(yīng)用 的系統(tǒng)架構(gòu)；這就對(duì)便攜系統(tǒng)提出了特殊挑戰(zhàn)，而桌面應(yīng)用同樣面臨這些問(wèn)題。
　　通用視頻標(biāo)準(zhǔn)和編解碼器
　　聯(lián)合視頻組（Joint Video Team， JVT）由 ITU的視頻編碼專(zhuān)家組（Video Coding Experts Group， VCEG）和ISO/IEC運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組（Moving Picture Experts Group， MPEG）組成。VCEG開(kāi)發(fā)自愿性標(biāo)準(zhǔn)，用于會(huì)話(huà)和非會(huì)話(huà)類(lèi)音/視頻應(yīng)用的先進(jìn)移動(dòng)圖像編碼。 MPEG開(kāi)發(fā)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，用于移動(dòng)圖像、音頻及兩者組合的壓 縮、編碼、解壓縮、處理等，以滿(mǎn)足各種應(yīng)用?？傊琂VT已經(jīng)開(kāi)發(fā)了包括ITU H.262/MPEG2和H.264/MPEG-4 AVC在內(nèi)的最流行的視頻標(biāo)準(zhǔn)。
　　MPEG-2 Video/H.262：MPEG2（ISO/IEC 13818-2），也被稱(chēng)為ITU-T H.262，是目前消費(fèi)類(lèi)電子視頻設(shè)備中使用最廣泛的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPE2視頻用于數(shù)字電視廣播：包括地面、電纜和直接衛(wèi)星廣播。它能在25fps （Pal）或者30fps（NTSC）的固定幀率下達(dá)到720x576象素成像。此外，它也是DVD視頻中必需的編解碼器。
　　MPEG-4-SP/ASP： ISO/IEC 14496-2描述了 MPEG4簡(jiǎn)單類(lèi)（Simple Profile， SP）/高級(jí)簡(jiǎn)單類(lèi)（Advanced Simple Profile， ASP）。其中，SP用于下一代便攜式終端和窄帶互聯(lián)網(wǎng)。而ASP增加若干工具，編碼效率提高了1.5到2倍。他們兩個(gè)均在市場(chǎng)上獲得越來(lái)越多的接受
　　MPEG-4-AVC/ITU-T H.264：先進(jìn)視頻編碼（AVC）是由ISO/MPEG和ITU-T聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)開(kāi)發(fā)的多媒體標(biāo)準(zhǔn)。AVC提供更高的壓縮率，更好的視頻質(zhì)量和比MPEG2更高的容錯(cuò)性，有望用于互聯(lián)網(wǎng)廣播和移動(dòng)通訊。
　　Windows Media Video（WVM）/SMPTE VC-1：WMV9是微軟的多媒體標(biāo)準(zhǔn)，其特性包括支持流處理，可變比特率，以及與MPEG-4-AVC/H.264相媲美的容錯(cuò)工具。除了用于家庭電 腦，WMV9目前也在電影院用于數(shù)字投影。電影中使用的編碼可以是7~12Mbps的恒定比特率CBR或可變比特率VBR，并達(dá)到DVE解析度 （720x480）。
　　應(yīng)用方案
　　特定的目標(biāo)應(yīng)用決定了系統(tǒng)要求，因而帶動(dòng)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的選擇。
　　個(gè)人媒體播放器（PMP）：個(gè)人媒體播放器是帶大容量存儲(chǔ)器的便攜式設(shè)備，通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)的文件進(jìn)行解碼，可以觀(guān)看視頻、聽(tīng)音樂(lè)或者瀏覽數(shù)碼照片。由于是便攜式播 放器，因此功耗至關(guān)重要。既然編碼和流處理功能都不需要，并且屏幕尺寸通常是比較小的QVGA或者CIF格式，其可通過(guò)基于DSP的 方案很好的解決。采用DSP的優(yōu)勢(shì)還在于可輕松支持多種視頻和音頻標(biāo)準(zhǔn)。例如：LSI針對(duì)高性能嵌入式系統(tǒng)的可授權(quán)DSP核ZSP500，可為此類(lèi)應(yīng)用提 供充足的視頻處理能力。此外，ZSP500還可以提供杰出的音頻解碼能力，使DSP可在較低的頻率下運(yùn)行；從而使音頻/視頻子系統(tǒng)功耗很低。而存儲(chǔ)器、鍵 盤(pán)、顯示和文件系統(tǒng)可通過(guò)微控制器執(zhí)行。
　　
　　圖：標(biāo)準(zhǔn)視頻編解碼器的時(shí)間表。
　　當(dāng)然，某些PMP具備把播放器連接到普通電視機(jī)的視頻輸出功能。雖然PMP集成的顯示屏幕相對(duì)較小，但現(xiàn)在的視頻解碼尺寸通常達(dá)到D1格式。依據(jù)播放器的功 能列表要求，設(shè)備需要集成1個(gè)或者多個(gè)視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于在電視幀率（25-30幀/秒）下D1格式視頻解碼，硬件視頻解碼器是最佳選擇。多個(gè)視頻解碼標(biāo) 準(zhǔn)可能需要多個(gè)硬件模塊。實(shí)行多個(gè)解碼標(biāo)準(zhǔn)會(huì)提高系統(tǒng)成本，但不會(huì)提高功耗，因?yàn)橥粫r(shí)間只有一個(gè)模塊會(huì)被激活。多標(biāo)準(zhǔn)音頻解碼可在小而高效的嵌入式 DSP核中實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需增加額外的硬件成本（存儲(chǔ)解碼器的空間除外）。而微控制器將用于控制DSP和視頻硬件解碼器。
　　當(dāng)僅用于播放音頻時(shí)— 如典型的MP3播放器，也可使用單DSP解決方案。此系統(tǒng)中DSP進(jìn)行音頻解碼、文件/流數(shù)據(jù)處理，還同時(shí)控制鍵盤(pán)、顯示屏和存儲(chǔ)器等。由于DSP處理音 頻解碼更為高效，因此使用如ZSP400 DSP而非微控制器可以顯著降低功耗。此外，基于DSP的解決方案可進(jìn)行軟件升級(jí)，以支持運(yùn)算更為密集的音頻標(biāo)準(zhǔn)（比如aac Plus），此時(shí)微控制器可能無(wú)法處理額外增加的負(fù)荷。
　　視頻移動(dòng)電話(huà)：該類(lèi)應(yīng)用的視頻尺寸是QCIF或者CIF，幀率從10到30幀每秒。 是否需要支持多種視頻/音頻解碼標(biāo)準(zhǔn)取決于電話(huà)的功能要求。視頻將是流視頻或者短的視頻序列回放。通過(guò)軟件解碼而無(wú)需額外硬件，既可滿(mǎn)足這些設(shè)備的性能要 求。而且大多數(shù)的電話(huà)集成了微控制器和DSP，因此視頻解碼可通過(guò)DSP實(shí)現(xiàn)，這也使得低功耗精巧系統(tǒng)成為可能。另外一些電話(huà)可能包含PMP或者數(shù)碼攝像 機(jī)的一些功能，單純的DSP設(shè)計(jì)方案無(wú)法滿(mǎn)足要求，這就需要額外的硬件加速。
　　視頻桌面電話(huà)：該設(shè)備提供視頻會(huì)議功能，需要在強(qiáng)實(shí)時(shí)限制下完 成編解碼。如果幀尺寸和幀率有限，單DSP解決方案仍然可行。然而，大部分桌面電話(huà)具備QVGA或者更大的顯示屏；此外，用戶(hù)通常期望有比無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備更 佳的語(yǔ)音/視頻質(zhì)量。這意味幀率應(yīng)當(dāng)更高，掉幀率/卡幀率應(yīng)當(dāng)盡可能低，此時(shí)可能需要采用硬件解決方案完成視頻編解碼。語(yǔ)音編解碼可通過(guò)低成本的DSP （如ZSPneo）或者系統(tǒng)中的微控制器實(shí)現(xiàn)。
　　移動(dòng)數(shù)碼攝像機(jī)（DVR）：對(duì)于該類(lèi)設(shè)備，多標(biāo)準(zhǔn)編解碼沒(méi)有必要，大多數(shù)僅使用單一視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。由于大尺寸，高幀率和低功耗的苛刻要求，純硬件解決方案通常是首選。而不需要DSP，此時(shí)系統(tǒng)微控制器用于驅(qū)動(dòng)視頻和音頻硬件模塊。
　　機(jī)頂盒：機(jī)頂盒需要完成高質(zhì)量視頻流的處理和已錄制的視頻文件的解碼。同DVR一樣，視頻質(zhì)量的要求（幀尺寸，幀率，比特率和容錯(cuò)能力）使其幾乎只能通過(guò)硬 件解碼來(lái)進(jìn)行。當(dāng)然，因?yàn)椴幌褚苿?dòng)設(shè)備對(duì)功耗要求那樣苛刻，也可采用多DSP核配合一些基本的硬件加速的方案來(lái)設(shè)計(jì)可處理各種視頻編解碼器的系統(tǒng)。根據(jù)功 能要求，機(jī)頂盒可能需要一定的靈活性：尤其是將其用于媒體播放器、數(shù)字VCR或網(wǎng)絡(luò)流媒體領(lǐng)域。這時(shí)可用DSP中的軟件處理音頻。為了實(shí)現(xiàn)這種靈活性，要 選擇不同的編解碼器完成回放、編碼、譯碼等功能，此時(shí)用于音頻處理的DSP將會(huì)是如ZSP500這樣的高性能處理器，以實(shí)現(xiàn)迎合家庭影院最新潮流的環(huán)繞 聲、聲音處理等功能要求。