HD 系統(tǒng)的性能要求
HD技術(shù)目前正應(yīng)用于各種場合。由于帶寬、壓縮程度及顯示格式的不同，各種HD系統(tǒng)的要求，如處理速度、存儲容量、編解碼器的選擇等差別很大。 德州儀器（TI）首席科學(xué)家方進(jìn)（Gene Frantz）先生針對媒體處理方案和技術(shù)表示，視頻輸入流和應(yīng)用會不斷變化，HD 輸出會越來越豐富，因此系統(tǒng)顯然需要一定的靈活性。設(shè)計(jì)人員在選擇視頻系統(tǒng)的底層技術(shù)時(shí)，一定要考慮到上述問題。
德州儀器公司（TI）針對三個(gè)典型HD編解碼器應(yīng)用總結(jié)了其各自對應(yīng)的一般系統(tǒng)要求，其主要包括廣播、視頻會議，和數(shù)碼相 機(jī)（表1）。首先，廣播HDTV的輸出比特率最高，采用MPEG-2或H.264/MPEG-4進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮。當(dāng)前技術(shù)情況下，壓縮HDTV節(jié)目進(jìn)行傳輸 的廣播系統(tǒng)需要大量高頻率數(shù)字信號處理器（DSP）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），以及數(shù)千兆字節(jié)（GB）存儲器的支持。眾多刀片式設(shè)備可以作為并行處 理陣列運(yùn)行，以支持多個(gè)通道的壓縮HDTV輸出。
視頻會議作為另一種HD應(yīng)用，需要做相應(yīng)的縮放，要考慮到多數(shù)廣域網(wǎng)連接不到百兆帶寬的情況，同時(shí)還滿足在大屏幕上顯示HD影像的要求。短暫時(shí)延可以接受，但不能妨礙對話的實(shí)時(shí)性。雖然比 HDTV 示例中的標(biāo)準(zhǔn)要低，但仍屬于高端標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)碼相機(jī)（DSC）是視頻壓縮的常見消費(fèi)類應(yīng)用之一。我們可用數(shù)碼相機(jī)捕獲較短的視頻剪輯，隨后可在HD顯示屏上播放。DSC系統(tǒng)必須方便易 用，價(jià)格低廉，因此采用 MPEG-4 Simple Profile以確保處理和存儲器的要求較低?；贒SP的高集成度的單個(gè)SoC專為便攜式應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，能滿足上述應(yīng)用的編解碼器要求。
HD格式對存儲器與處理能力要求均大大超過SD格式。這些要求會提高組件成本，不過像所有半導(dǎo)體成本一樣，最終會隨著時(shí)間的推移而下降。因此 TI認(rèn)為，對系統(tǒng)制造商來說，問題在于是現(xiàn)在成本高的時(shí)候就支持HD，還是一兩年后繼續(xù)支持SD，等組件成本降下來和 HD需求提高之后再進(jìn)入市場。
媒體處理器及國內(nèi)代表性方案
HD音視頻給人們感官享受的同時(shí)，也給播放系統(tǒng)帶來更大的負(fù)擔(dān)。相比SD內(nèi)容，目前HD要求的處理能力和存儲容量要高約5~6倍。特殊的功能和 性能的要求也產(chǎn)生了多種視頻處理器架構(gòu)，如TI的Da Vinci系列、Sigma Designs的系列產(chǎn)品、Freescale 的iMX系列、以及Intel、AMD等廠商的X86架構(gòu)產(chǎn)品等。
在競爭激烈的音視頻技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)廠商也在努力打破壟斷，相繼推出創(chuàng)新性的產(chǎn)品和技術(shù)，其中代表性的廠商如C2 MICrosystems和上海杰得微電子等。
杰得微電子的產(chǎn)品定位為手持信息終端、移動電視、IPTV等領(lǐng)域的移動多媒體SoC。其產(chǎn)品多選用ARM 926EJ內(nèi)核。產(chǎn)品優(yōu)勢在于通過高效和精簡的數(shù)學(xué)算法提高效率并減少功耗。
C2 Microsystems的SoC產(chǎn)品針對IP機(jī)頂盒、便攜式媒體播放器、PVR等多媒體應(yīng)用。C2的方案可以理解為一個(gè)多核架構(gòu)的可編程多媒體專用處理 器，其采用一個(gè)CPU加3個(gè)專用DSP的結(jié)構(gòu)。專用DSP分別針對圖像和多媒體處理運(yùn)算所需要的運(yùn)動估計(jì)（Motion Estimation）、熵編碼（Entropy Encoding）和向量處理而設(shè)置的，SoC的整體結(jié)構(gòu)也同時(shí)兼顧了開發(fā)的靈活性需求。C2 Micro-systems市場經(jīng)理劉明璋先生表示，TI的DaVinci采用ARM加通用DSP的技術(shù)雖然可實(shí)現(xiàn)較高的性能和靈活性，但通用DSP沒有 對音視頻專門進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如果簡單地通過提高主頻來保證視頻處理需要運(yùn)算資源的話，必然會給PCB設(shè)計(jì)增加復(fù)雜度和成本；而完全通過硬件模塊處理視頻又 犧牲了靈活性。
多核和可編程架構(gòu)的煩惱
多核可編程結(jié)構(gòu)在處理性能上有很大優(yōu)勢，但也有其應(yīng)用上的弊端。多核處理技術(shù)已存在多年，性能上的優(yōu)勢無需多談，而帶來的麻煩也很多，其中主要集中在開發(fā)難度方面。
