慎选加速译码解决方案满足不同产品需求
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慎选加速译码解决方案满足不同产品需求  2012/3/1
唐鸿H.264所内含的先进的编/译码技术,虽能大幅提升压缩率,同时保有视讯质量,对于高画质应用或是网络串流应用,都是相当大的优点,但它是透过复杂的算法完成,这对编/译码器或处理器效能是一大挑战。其实相关厂商设计视讯压缩技术,大部分已相当有经验,毕竟这个产业并不算年轻,但是过去的经验未必能套用在H.264相关产品加速译码设计上。因为在压缩算法的复杂度上,H.264比目前主流MPEG4来得繁复许多,比起常见的MPEG2技术,则
唐鸿

H.264所内含的先进的编/译码技术,虽能大幅提升压缩率,同时保有视讯质量,对于高画质应用或是网络串流应用,都是相当大的优点,但它是透过复杂的算法完成,这对编/译码器或处理器效能是一大挑战。

其实相关厂商设计视讯压缩技术,大部分已相当有经验,毕竟这个产业并不算年轻,但是过去的经验未必能套用在H.264相关产品加速译码设计上。因为在压缩算法的复杂度上,H.264比目前主流MPEG4来得繁复许多,比起常见的MPEG2技术,则更要复杂近10倍。

这是因为H.264的开发重点,从一开始时即着重在于有效改善压缩效率,而不是去限制实现方案的复杂度,这和过去的视讯标准(MPEG1/2/4、H.261/262/263)在定位上就不一样,这在前章已经有仔细分析。因此H.264编码器的结构与压缩算法,就和以前大不相同。

以过去设计概念来看,流通性译码软件,是最低成本的设计方式,免除许多一分钱一分货的电路与零件,不过因为H.264压缩的复杂度,目前软件解决方案相当少,而且对大多数携带型视讯装置来说,资源需求亦不经济。

因此,最佳方式还是采用硬件最佳化演算架构,尤其是为可携设备提出更低功耗和小尺寸的解决方案,在强化视讯解压缩性能后,还保有体积小、性能稳定、电力消耗更少,甚至成本更低…等优势。

视讯装置包含组件太多 单一面向设计无法面面兼顾

产品被要求「俗又大碗」,是所有CE产品的共同宿命。因此,虽然H.264译码采用硬件加速,一定是最佳解决方案的道理相当简单,但实作起来可就不是这么回事,因为这不是单纯的技术考虑。

俗又大碗的设计概念放到产品内,通常是被要求设计出每1种功能都有,但又足以满足差异化的产品,也就是视讯译码功能够强,但其它能力也不能少。

看看目前典型的多媒体设备,所能实现的各种功能,就知道设计复杂度。首先必须满足多媒体,即各种视讯、音讯和影像编/译码标准,例如H.264、VC-1、MPEG2/4、AAC、MP3、JPEG…等,还有重要的无线连结和定位技术,包括天线、射频和基频处理在内的蓝牙、GPS、Wi-Fi、UWB、WiMAX…等。而在游戏导向或是高阶产品,还有3D绘图功能需求,此外语音识别技术也成为一些产品的功能。

这么多的功能,对于视讯播放为主力的产品来说,译码设计当然相当重要,但显然不是唯一。以上各种不同的技术,通常需要各种不同的处理能力以及不同的电路组件。

通常直觉的概念,是以个别零组件对单一任务,例如iPhone就使用多个MCU对应多个功能。但大部分情况下,如果以个别准备的方式来进行产品设计,会因为零组件过于庞杂,最终成品的外型可能相对过大,甚至可能因为组件间的阻抗问题,造成耗电量大增,而如果采用较精密的多组零件,成本又可能直线上升。因此,最佳答案几乎直指整合各种多媒体译码能力的SoC,就成了同时满足系统微缩与省电性能要求的必要手段。

可携式多媒体SoC中,支持所有视讯标准和内容类型,有3种可用方案:硬件加速处理器(H/W Accelerator)、视讯辅助处理器(Video co-processor)和通用处理器(DSP/RISC)。
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