中心議題：

• 高清移動(dòng)多媒體設(shè)計(jì)
• 移動(dòng)高清視頻回放
• 移動(dòng)高清攝像機(jī)

解決方案：

• 多媒體處理器必須具備強(qiáng)大的縮放引擎
• 高效的視頻編碼和圖像信號(hào)處理(ISP)

可以設(shè)想一個(gè)具有高清視頻質(zhì)量的手機(jī)，它能用來(lái)觀看電視節(jié)目、視頻短片或電影，記錄生活鏡頭，甚至通過(guò)控制臺(tái)玩高質(zhì)量的3D游戲，這是多么令人愜意的事啊！

而在無(wú)線市場(chǎng)中正發(fā)生的戲劇性變化能驅(qū)使設(shè)計(jì)師在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)令人稱奇的高清視頻。如今，高分辨率移動(dòng)顯示器有了巨大的改進(jìn)，移動(dòng)存儲(chǔ)的成本正在快速下降，3G網(wǎng)絡(luò)支持寬帶下載，低功率媒體處理性能也有了顯著的提高，這些技術(shù)的進(jìn)步將使下一代精密手機(jī)和便攜式媒體產(chǎn)品產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。移動(dòng)視頻市場(chǎng)要想跨越早期的試用階段，設(shè)備制造商必須突破目前的技術(shù)限制以實(shí)現(xiàn)高清移動(dòng)多媒體應(yīng)用。

未來(lái)的手機(jī)將能記錄和回放高清視頻，粗顆粒、低分辨率的手機(jī)攝像將成為過(guò)去。數(shù)碼相機(jī)上的先進(jìn)性能，如自動(dòng)曝光補(bǔ)償，光學(xué)校正，圖像穩(wěn)定，紅眼消除和人臉檢測(cè)等，都將被用到手機(jī)上以捕獲高質(zhì)量的靜止照片。

而未來(lái)手機(jī)上的3D游戲性能也將媲美專用的手持式播放器的視頻效果。最終，移動(dòng)設(shè)備將能播放幾乎所有格式的高清視頻，并通過(guò)HDMI接口輸出到高清電視機(jī)上?！　?br />
高清消費(fèi)體驗(yàn)是未來(lái)移動(dòng)多媒體的關(guān)鍵組成部分，因此也是一個(gè)很好的市場(chǎng)機(jī)遇。然而，隨著市場(chǎng)機(jī)遇給無(wú)線多媒體帶來(lái)的顯著變化，移動(dòng)高清的實(shí)現(xiàn)也面臨著嚴(yán)格的性能、功耗需求所帶來(lái)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)工程師必須獲取低功率多媒體處理技術(shù)，同時(shí)采用新的標(biāo)準(zhǔn)，以及充分考慮高清的可能性和挑戰(zhàn)及相關(guān)的處理架構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)移動(dòng)高清視頻回放
隨著蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高和WiFi的普及，越來(lái)越多的消費(fèi)者會(huì)把視頻下載到他們的手機(jī)和移動(dòng)媒體播放器上。互聯(lián)網(wǎng)是今天最主要的視頻來(lái)源。2008年1月，僅美國(guó)就提供了超過(guò)98億個(gè)可在線收看的視頻，其中三分之一來(lái)自YouTube網(wǎng)站。其他來(lái)源包括視頻共享站點(diǎn)、音視頻站點(diǎn)以及提供在線劇情的電視網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)于想在手機(jī)上觀看視頻的用戶來(lái)說(shuō)，移動(dòng)多媒體處理器需要識(shí)別和支持多種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。表1列出了目前在用的各種視頻編解碼器。內(nèi)容兼容性是支持“任何地方，任何內(nèi)容”這個(gè)理想目標(biāo)的關(guān)鍵。為了推進(jìn)移動(dòng)視頻的普及，用戶不必知道他們的設(shè)備支持何種格式或分辨率。用戶也許不能在他們的手機(jī)上以全高清的分辨率觀看高清編碼的視頻，但他們希望能用手機(jī)播放出來(lái)，并能輸送到電視機(jī)上觀看。

正如表1所示那樣，許多應(yīng)用都有向H.264視頻標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，因?yàn)镠.26?具有很高的編解碼效率。H.264標(biāo)準(zhǔn)具有廣泛的協(xié)議以適用于從低分辨率視頻會(huì)議到HDTV等各種類型的應(yīng)用。為了最大化兼容性，移動(dòng)設(shè)備應(yīng)支持H.264基線協(xié)議(Baselineprofile)以及運(yùn)算能力更強(qiáng)的主要協(xié)議(Mainprofile)和高端協(xié)議(Highprofile)，后者使用更高效率的CABAC(內(nèi)容自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼)無(wú)損壓縮技術(shù)。H.264高端協(xié)議在指定比特率下可以提供更高的質(zhì)量，是高清藍(lán)光盤首選的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。

目前，雖然H.264已經(jīng)成為主要的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，成功的移動(dòng)多媒體架構(gòu)還需要支持未來(lái)的媒體標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)采用一定程度的軟件可編程性，成功的移動(dòng)多媒體架構(gòu)將支持新特性和新應(yīng)用的快速集成，并支持不斷演變的音視頻編解碼器。

手機(jī)或移動(dòng)媒體設(shè)備的電池壽命是設(shè)計(jì)視頻回放功能的重要考慮因素。從很小的文件中解碼出高質(zhì)量的圖片通常需要很強(qiáng)的處理能力。移動(dòng)設(shè)備要想支持幾個(gè)小時(shí)的視頻回放，同時(shí)保留足夠的電池使用時(shí)間，移動(dòng)多媒體處理器的視頻解碼功率必須小于200mW，其中包括圖形存儲(chǔ)器在內(nèi)。高功效且解碼720p高清視頻只需160mW的設(shè)備使用900mAH手機(jī)電池可以實(shí)現(xiàn)6小時(shí)的視頻回放。
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考慮到移動(dòng)視頻回放的各種使用情況，用戶很可能希望同時(shí)在手機(jī)和電視機(jī)上觀看視頻。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，多媒體處理器必須具備強(qiáng)大的縮放引擎，該引擎能夠在尺寸完全不同的顯示器上同時(shí)縮放和顯示圖像。為了高性價(jià)比地支持同時(shí)在模擬電視和HDTV上進(jìn)行視頻回放，處理器應(yīng)采用片上模擬電路來(lái)支持復(fù)合接口、S端子或HDMI接口。

實(shí)現(xiàn)移動(dòng)高清攝像機(jī)
除了解碼高清視頻以便用戶能在手機(jī)上回放這些視頻外，未來(lái)的無(wú)線技術(shù)將能幫助用戶在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高清視頻的記錄。雖然目前有些手機(jī)已經(jīng)支持視頻記錄，但采用的是低分辨率的QVGA格式，只能產(chǎn)生粗顆粒、低質(zhì)量的視頻。在手機(jī)上播放高清視頻是移動(dòng)媒體領(lǐng)域中的重大進(jìn)展，但使用移動(dòng)設(shè)備記錄遠(yuǎn)超QVGA質(zhì)量的高清視頻代表了這一行業(yè)更大的進(jìn)步。

在考慮用移動(dòng)設(shè)備記錄高質(zhì)量視頻的要求時(shí)，圖像傳感器不是主要因素，而高效的視頻編碼和圖像信號(hào)處理(ISP)是最重要的。在移動(dòng)設(shè)備上編碼視頻所需的處理功率要比解碼相同視頻大得多。

100萬(wàn)像素圖像傳感器很容易捕獲高清720p圖像產(chǎn)生的921,600個(gè)像素，因此主要挑戰(zhàn)不在于傳感器。困難來(lái)自于這個(gè)事實(shí)：這些100萬(wàn)像素必須以30幀/秒的速度進(jìn)行記錄，相當(dāng)于26?Mbps的原始數(shù)據(jù)流。

另外，為了具備高質(zhì)量高清視頻所需的圖像校正、防抖、自動(dòng)對(duì)焦、去噪聲和曝光控制等先進(jìn)功能，ISP管線必須足夠快地處理這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。采用正確的視頻編碼和ISP架構(gòu)，使用H.26高端協(xié)議壓縮，720p的視頻可以從龐大的26?Mbps壓縮到可管理的2-5Mbps，相當(dāng)于記錄一個(gè)小時(shí)的視頻內(nèi)容只需2GB。

隨著閃存容量的迅速提高以及價(jià)格的迅速下降，未來(lái)移動(dòng)多媒體設(shè)備有望具備16GB以上的內(nèi)容存儲(chǔ)器。從存儲(chǔ)器角度來(lái)看，支持長(zhǎng)時(shí)間高清視頻記錄不成問(wèn)題，只要高清編碼具有足夠高的功效。

僅僅實(shí)現(xiàn)龐大的移動(dòng)視頻數(shù)據(jù)的管理和壓縮是不夠的，還必須以足夠低的功率來(lái)完成，以保證手機(jī)電池有足夠的使用時(shí)間。采用H.26?高端協(xié)議的視頻編碼具有針對(duì)功率優(yōu)化的多媒體架構(gòu)，因此完全可以勝任。高質(zhì)量高清記錄(包括圖形存儲(chǔ)器在內(nèi))的處理功率小于450mW時(shí)，在使用標(biāo)配電池的手機(jī)上記錄音視頻的時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)。

在滿足這種處理器功率規(guī)范的條件下，用戶可以在手機(jī)上記錄長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)的高清視頻。手機(jī)提供高清攝像功能將極大地提升用戶生成的內(nèi)容等級(jí)，有助于推進(jìn)移動(dòng)多媒體應(yīng)用的普及，進(jìn)一步擴(kuò)大基于web的視頻共享應(yīng)用范圍。

高清已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了
現(xiàn)在正是有創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)工程師開發(fā)未來(lái)移動(dòng)設(shè)備的合適時(shí)機(jī)。設(shè)計(jì)足夠的處理能力以使手機(jī)與其他多媒體設(shè)備能夠播放和記錄高清視頻是一個(gè)令人興奮的機(jī)遇，同時(shí)也是一個(gè)艱巨的任務(wù)。

Broadcom最近推出的一款多媒體處理器可以讓消費(fèi)者在手機(jī)上記錄與回放高清視頻、捕獲高質(zhì)量照片，同時(shí)還能玩3D游戲。這款型號(hào)為BCM2727VideoCoreIII的多媒體處理器是該公司首個(gè)高能效、大功率多媒體處理器，可以在低功耗條件下用H.26?高端協(xié)議的壓縮技術(shù)提供720p高清編碼和解碼功能，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)高清應(yīng)用。

一些領(lǐng)先的手機(jī)和便攜式媒體播放器公司正在設(shè)計(jì)下一代高清移動(dòng)設(shè)備。在今后幾年內(nèi)，全球手機(jī)用戶將能在手機(jī)上觀看和記錄高質(zhì)量高清視頻、捕獲高質(zhì)量照片，并同時(shí)玩3D游戲。