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　　摘要： 當今視頻娛樂(lè )市場(chǎng)以?xún)热轂橥?，能夠?shí)時(shí)轉換任意格式的視頻內容是未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)核心趨勢。即使不被眾人所了解，但是視頻轉碼技術(shù)必將得到廣泛的使用。視頻轉碼是指將某一視頻格式轉換為另一視頻格式的過(guò)程，通常都是先將視頻暫時(shí)解碼，然后重新編碼成需要的格式和數據編碼速度。

　　關(guān)鍵詞： 視頻轉碼；MEPG-2；H.264；DSP

　　當今視頻娛樂(lè )市場(chǎng)以?xún)热轂橥?，能夠?shí)時(shí)轉換任意格式的視頻內容是未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)核心趨勢。即使不被眾人所了解，但是視頻轉碼技術(shù)必將得到廣泛的使用。視頻轉碼是指將某一視頻格式轉換為另一視頻格式的過(guò)程，通常都是先將視頻暫時(shí)解碼，然后重新編碼成需要的格式和數據編碼速度。

　　IDC分析指出了三種主要的轉碼需求：不同視頻格式間的轉換，例如從MPEG-2或者M(jìn)PEG-4轉到H.264；內容傳輸，改變比特率滿(mǎn)足不同網(wǎng)絡(luò )帶寬或者設備播放速度的需求；清晰度，將高清視頻轉為標清甚至更低的清晰度，后者反向處理。典型的例子是，為了進(jìn)行編輯并將信息上載到網(wǎng)站(例如 YouTube)而將視頻從攝像機傳輸至 PC 的應用。視頻數據傳輸時(shí)，代碼轉換也正在進(jìn)行；例如從攝像機(AVI 格式)到 PC(用于編輯的 MPEG-2；用于存儲的 MPEG-4)再到網(wǎng)站(H.263/H.264/Flash/等)。如果要在 PC 上觀(guān)看網(wǎng)站上的文件，則需再次執行代碼轉換使其能在 RealPlayer 或 Windows Media Player 上播放。
　　
　　轉碼的市場(chǎng)需求

　　視頻轉碼技術(shù)的發(fā)展及不斷增加的需求與廣播電視數字化進(jìn)程密切相關(guān)，目前轉碼技術(shù)的主要應用領(lǐng)域是數字電視廣播和數字媒體前端處理。 “其實(shí)，多解碼芯片的應用只是在‘看’節目上應用，它讓設備可以支持多種類(lèi)型的信號源?！备皇客ㄊ袌?chǎng)經(jīng)理黃自力指出：“但有時(shí)有些場(chǎng)合只需要一種信號源，比如有線(xiàn)電視的前端，最好采用同一格式播出節目，這時(shí)候就需要將一部分節目的格式進(jìn)行轉換?！?BR>
　　當前大量數字視頻節目為MPEG-2格式，而許多新的播放設備為提高傳輸和存儲效率而采用諸如MPEG-4/H.264 /Real/VC-1/AVS等高級數字編解碼格式，因此源于MPEG-2的轉碼技術(shù)已大量采用，而對與此相關(guān)的高清晰度轉碼的要求也越來(lái)越高，特別是實(shí)時(shí)轉碼技術(shù)及其實(shí)現手段的提高。
另外，在硬盤(pán)錄像機里，在MPEG-2格式時(shí)候占用硬盤(pán)空間太多，一部高清電影要占8G左右的硬盤(pán)空間，這就需要轉成更高壓縮比的H.264格式，從而擴大容量，節省硬盤(pán)的投入成本，同時(shí)也可以降低整機的重量和體積。像富士通的MB86H52就可以在保證節目質(zhì)量不變的情況下，最大達到5倍的容量擴展。

　　還有一些場(chǎng)合下，比如利用網(wǎng)絡(luò )來(lái)傳輸節目，MPEG-2就需要占用較大的帶寬，如果帶寬有限，就可以將MPEG-2的信號轉成H.264的信號，用較小的帶寬來(lái)進(jìn)行傳輸，并且還可以進(jìn)一步利用視頻轉碼處理器降低H.264信號的碼率，使之能夠適應網(wǎng)絡(luò )的傳輸。

　　轉碼技術(shù)將用來(lái)滿(mǎn)足更廣泛領(lǐng)域的數字視頻多制式轉換需求，不僅應用于包括視頻廣播轉碼、媒體網(wǎng)管、多會(huì )議單元 、醫療影響和視頻監控等商用產(chǎn)品中，而且也將用于包括數字媒體適配器、高清視頻會(huì )議終端、高級數字機頂盒、IP視頻電話(huà)和高清網(wǎng)絡(luò )攝像機等消費類(lèi)產(chǎn)品。如圖1所示，在商用產(chǎn)品中轉碼技術(shù)支持更高密度非常必要，而在消費類(lèi)產(chǎn)品中轉碼技術(shù)的單片高性?xún)r(jià)比則必需。

　　黃自力也指出：“轉碼設備的應用市場(chǎng)還是很大的，新的應用還將被不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)?！?BR>
　　轉碼技術(shù)的實(shí)現

　　視頻轉碼市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始吸引了不少數碼設備廠(chǎng)商和半導體公司的關(guān)注。前者出于市場(chǎng)實(shí)際需求的考量，一般都自行開(kāi)發(fā)出從MPEG-2到H.264的ASIC轉碼芯片并集成在產(chǎn)品中。例如松下的HDD錄像機DIGA系列采用了自己開(kāi)發(fā)的UniPhier芯片，可以在錄制節目的時(shí)候將17Mbps基于MPEG-2的數字電視信號轉換成5.7Mbps的H.264格式，從而大幅提高了視頻錄

　　Broadcom公司去年發(fā)布了采用65納米制造的高清視頻轉碼單芯片解決方案BCM7043。BCM7043主要的嵌入模塊包括：視頻壓縮引擎，非壓縮視頻輸入傳送到此編碼引擎，把非壓縮視頻圖片系列轉換為H.264、AVC、MPEG-2或MPEG-4壓縮視頻流；視頻解碼(AVD)，AVD模塊解碼壓縮視頻以供視頻壓縮子系統的再編碼；音頻模塊，包含可編程的音頻處理器，它支持實(shí)時(shí)的MPEG-1、Layer-II、Dolby Digital、Dolby Digital Plus Stereo、DTS、DTS-HD、MP-3和PCM解碼，以及實(shí)時(shí)的MPEG-1、Layer-II、Dolby Digital、MP-3和PCM音頻格式的編碼；視頻輸入處理器(VIP)：VIP模塊提供編碼需要的非壓縮視頻，在視頻預處理器、運動(dòng)補償時(shí)間濾波(MCTF)以及數字降噪的配合下獲得最佳的視頻質(zhì)量和最佳的壓縮效率。

　　轉碼芯片的差異化關(guān)鍵是可支持多樣化的編碼格式，尤其是向便攜式產(chǎn)品的延伸。加拿大威視(ViXS)系統公司開(kāi)發(fā)的轉碼芯片XCode3290就具有稱(chēng)做“鏡像轉碼”的功能，可以將HDTV的視頻內容同時(shí)轉換成2種不同編碼格式。例如，將MPEG-2的HDTV視頻轉碼成H.264的同時(shí)，還能將分辨率縮小為320X240像素的QVGA，方便在iPod等便攜產(chǎn)品上播放。

　　潛在挑戰

　　視頻轉碼是一個(gè)高運算負荷的過(guò)程，需要對輸入的視頻流進(jìn)行全解碼、視頻過(guò)濾/圖像處理、并且對輸出格式進(jìn)行全編碼。最簡(jiǎn)單的轉碼過(guò)程(圖3)僅僅涉及到解碼一個(gè)比特流和用不同的編解碼器重新編碼兩個(gè)步驟。這種硬轉碼看似很簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)解碼器和一個(gè)編碼器，但是最終顯示結果并不理想，因為視頻數據解碼后重新編碼會(huì )降低畫(huà)質(zhì)。

圖3 硬轉碼的過(guò)程

　　硬解碼無(wú)法利用捷徑，所以和采用智能轉碼算法的方法相比，要求更高的處理器性能并且產(chǎn)生更大的功耗。如果全部通過(guò)軟件進(jìn)行臨時(shí)處理，需要2GHz頻率的處理器。以現在PC上的CPU的運算能力，在運行其他程序的情況下，是無(wú)法支持實(shí)時(shí)的高清視頻轉碼，更不要提機頂盒這樣的消費產(chǎn)品。

　　用一個(gè)專(zhuān)用的轉碼處理器減輕核心處理器的任務(wù)，對于機頂盒和數字錄像機這樣的設備更有幫助。而高清的轉碼更具挑戰性