松下：经H.264压缩的高清摄像机开发秘话（中）
作者/kevin6020　时间/2007-5-10 16:04:00　类别/综合 查看/
　发表评论　以论坛方式查看
标签：松下 高清 DV 摄像机 秘话
硬件基本相同 

　　HDC-SD1与HDC-SD3都配备了4个大规模LSI（图2）。（1）CCD相机信号处理LSI；（2）主要负责数据输入输出（向液晶显示器输出数据及HDMI处理）的视频接口LSI；（3）H.264格式的编码LSI；（4）集成有微处理器与USB控制器、对系统整体进行统括的LSI。 
 
图2：试制品分解后的一部分。主板采用两面安装，背面配备了统括系统整体的LSI。右侧的铜板为散热板 

　　其实，在这些LSI的硬件方面，HDC-SD1与HDC-SD3基本没有差别。为了能够使用同样的硬件，HDC-SD1在设计时，微处理器工作频率等能够预想得到的方面都尽量采用了支持全高清的设计。 

　　但在HDC-SD1尚未成型的时候，对应该怎样支持全高清我们还不是很清楚。比方说，编码数据速度就是较为担心的项目之一。 

　　在此次的一系列开发中，最高画质模式的编码数据速度被定为“13Mbps固定比特率（CBR）”。这是为了采用SDHC卡（支持2GB以上大容量的内存卡）作为存储介质。13Mbps能够保证在该卡的Class2（最低传送速度保证16Mbps）规格下正常工作。 

　　实际上，开发SD1时，1440×1080像素的编码速度上限勉强刚达到了13Mbps。像素增至1920×1080时13Mbps能否实现精美的图像，还是必须增至15Mbps，对此我们曾经很担心。 

——对数据量大于以往的全高清影像数据以H.264格式编码时，耗电量是否会成为问题？ 

松下电器产业：一般来说，编码LSI的耗电量与LSI的数据处理量成正比。HDC-SD3的大处理量有2个主要因素。一是采用了H.264，处理量大于MPEG-2。二是像素从1440×1080增至1920×1080时数据量增加，因而处理量增大。 

　　H.264格式主要有三个特点：（1）能够生成高画质的预测图像；（2）采用了自适应二进制算术编码方式的一种——CABAC（context adaptive binary arithmetic coding）；（3）采用消除马赛克噪音的马赛克滤波器。其中，（1）中的生成预测图像及（2）中的CABAC编码占了整个处理量的一半以上。可以说这二点是通过半导体工艺技术的进步以及LSI电路微细化实现的。以便携产品配备的芯片面积能够集成的电路规模及耗电量来看，这在2年前还无法做到。 

　　另一方面，如果不采取任何措施，像素的增加将使处理量增至1.3倍。编码LSI采用了15mm方形封装。该尺寸通常被看作500mW左右耗电芯片的极限。因此，降低耗电量需要减少压缩的处理量。 

　　为此，我们在编码LSI软件上下了工夫。HDC-SD1和HDC-SD3的编码LSI虽然在硬件上相同，但运行的程序有很大区别。基础部分虽然相通，但是为了支持1920×1080像素、提高性能，源码作了大幅度改进。考虑到设计、开发的投入，即使说我们开发出了完全不同的LSI也毫不过分。由于像素的增加，原本就占处理量大半的H.264格式预测图像的生成处理量还会进一步增加。此次，通过对动态矢量的研究，减少了处理量。（未完待续）
查看该用户更多文章>>