無線應用的視頻編解碼器具有一些不同的功能要求，其視頻編解碼過程通常包括視頻預處理、實際的視頻編碼與解碼以及視頻后處理三個階段，所支持的視頻標準、算法和視頻結構都具有一些特殊性。本文以OMAP5910為例介紹了無線應用中的視頻編碼與解碼功能，并圖解分析了編解碼器的結構組成。

    無線應用中的視頻編解碼器需要符合第三代伙伴項目(3GPP)組織規定的多媒體電話低碼率編解碼器的標準，包括3G TS26.110、3G TS26.111以及3G TR26.911。本文以TI OMAP5910為例分析無線視頻編解碼器(編碼器與解碼器)的功能要求，包括為轉換到編碼器識別的輸入格式而對采集數據的預處理，以及為轉換到LCD顯示屏要求格式的數據后處理。

    3GPP規定的基本編解碼器要求支持H.263標準，而 MPEG-4簡單可視類(Simple Visual Profile)則定義為可選。已實現的視頻編解碼器支持以下視頻格式：SQCIF(128×96)、QCIF(176×144)、簡單類1級(Simple Profile Level 1)、CIF(352×288)簡單類2級、碼率為64kbps的簡單類1級和碼率為128kbps的簡單類2級。
                
    視頻編解碼器功能

    視頻編碼器要求YUV4:2:0格式的視頻輸入，因此可能根據應用需要進行視頻輸入的預處理，即對YUV4:2:2隔行掃描(例如從攝像機)到YUV 4:2:0非隔行掃描轉換，僅抽取但不過濾UV分。對視頻解碼器而言，還需要進行后處理，以將解碼的YUV 4:2:0數據轉換為RGB進行顯示，包括：YUV 4:2:0到RGB轉換；16位或12位RGB顯示格式；0到90度旋轉，實現橫向或縱向顯示。此外，視頻編解碼器通常還要求具有以下功能和特性：

支持MPEG-4簡單類 0、1 與 2 級；
兼容H.263與 MPEG-4 編解碼標準；
MPEG-4視頻解碼器支持的可選項有：AC/DC預測、可逆可變長度編碼(RVLC)、再同步標志(RM)、數據分割(DP)、錯誤隱藏專利技術、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、自由運動補償、解碼VOS層；
MPEG-4視頻編碼器選項有：RVLC、RM、DP、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、報頭擴展碼、支持編碼期間碼率改變、支持編碼期間編碼幀率改變、插入或不插入可視對象序列起始碼；
支持編碼期間序列中插入I幀；
支持編碼器自適應幀內刷新(AIR)；
支持多編解碼器，可用相同代碼運行多個編解碼器實例。
    視頻結構
    紅綠藍(RGB)是計算機顯示的基色，OMAP5910支持的色深可編程至高達每像素16位，即 RGB565(紅色5位，綠色6位，藍色5位)。

    在DVD、攝像機、數字電視等消費類視頻產品中，常用的色彩編碼方案是YCbCr，其中Y是指亮度分量，Cb指藍色色度分量，而Cr指紅色色度分量。人的肉眼對視頻的Y分量更敏感，因此在通過對色度分量進行子采樣來減少色度分量后，肉眼將察覺不到的圖像質量的變化。主要的子采樣格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2 和 YCbCr 4:4:4。
              
    4:2:0表示每4個像素有4個亮度分量，2個色度分量(YYYYCbCr)，僅采樣奇數掃描線，是便攜式視頻設備(MPEG-4)以及電視會議(H.263)最常用格式；4：2：2表示每4個像素有4個亮度分量，4個色度分量(YYYYCbCrCbCr)，是DVD、數字電視、HDTV 以及其它消費類視頻設備的最常用格式；4：4：4表示全像素點陣(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)，用于高質量視頻應用、演播室以及專業視頻產品。

    在OMAP5910設計中，為顯示解碼視頻，后處理需要計算與YCbCr對應的RGB值。后處理引擎通過以下方程式的計算得出經過伽馬校正的RGB信息：

R = Y + 1.371(Cr – 128)
G = Y – 0.698(Cr – 128) – 0.336(Cb – 128)
B = Y + 1.732(Cb – 128)

    詳細內容請參見測試代碼的技術規范(需要簽訂不泄密協議)，該規范論述了MPEG-4編碼器與解碼器的預處理與后處理的具體實現。

    視頻編解碼器

    圖1為一個移植到OMAP5910上的視頻編碼器結構簡圖，圖中主要功能部分的作用分別為：

預處理：如果需要的話，預處理模塊可將輸入視頻格式轉換為YUV 4:2:0；
離散余弦變換(DCT)：DCT變換對每個輸入塊進行空間變換，輸出一個8x8 水平和垂直頻率系數的矩陣；
量化：利用心理視覺(psychovisual)特性來消除無關緊要的DCT系數、高頻系數；
逆量化(IQ)：通過量化后的DCT乘以量化表計算出逆量化矩陣；