基于DSP的数码相机中的MPEG-4压缩方案

　　高压缩效率

　　特定剪辑的压缩比随主题的不同而千差万别，不过一般情况下MPEG压缩技术可以将JPEG帧的后续形式－运动JPEG(M-JPEG)的压缩比在相同分辨率下提高一个数量级。进一步的压缩源自帧间技术的采用。视频帧一般大约为10万象素(352×288象素，CIF分辨率)或大约2。5万象素(176×144象素，QCIF分辨率)，而不是一般情况下与JPEG相关的2～5兆象素。尽管分辨率的这种降低在高质量照片中是不能接受的，但是对于许多消费类DSC产品来说却足够了，尤其是考虑到它实现了写真视频的采集。

　　MPEG-4算法充分利用压缩技术中的精化功能，将早先的MPEG比率降低了大约20％。高级MPEG-4压缩可以将每秒15帧(fps)的QCIF视频图像从原始视频数据的4。5Mbps压缩为不到6？kbps，同时还可以保持适当的浏览质量。在DSC中，MPEG-4压缩使相机能够在内存中存储比M-JEPG大几倍的视频图像。

　　更佳的容错弹性

　　MPEG-4集成了多种提高容错弹性的新技术，容错弹性是很有用的特性，因为人们正越来越多地传输利用DSC采集的照片与剪辑。随着DSC手机的日益流行，强大可靠的传输成为了必不可少的要求。MPEG-4的容错弹性技术包括：

　　1)更多的再同步标记，其可将所传输的数据分成小视频包，从而使接收方能够在最小化数据丢失情况下恢复各种传输错误；

　　2)报头扩展代码，其指示每个数据包的报头，以防止由于包含重要报头信息的视频帧中第一个视频包的破坏而导致潜在的报头信息丢失；

　　3)将视频数据分成运动与纹理(空间)数据，通过提高该部分数据被接收到的几率而促进从错误恢复；

　　4)可逆VLC，允许接收方从再同步标记后向与前向进行解码，以便在发生传输错误后恢复尽可能多的图像；

　　5)用于空间及时间错误的差错隐藏技术(在MPEG-4中规定了几种技术，这些技术是对该算法的补充，而并非其组成部分)。

　　对DSP性能与灵活性的需求

　　由于帧间运动估计及补偿中涉及其他步骤，因此MPEG-4压缩与解压算法比JPEG需要强得多的处理能力。所以，DSC中的图像处理引擎必须能够达到更高的性能水平。尽管ASIC能够实现此项任务，但是它不易于结合到不同DSC产品的成像管道中；另一方面，可编程DSP不但能够提供MPEG-4算法所需的性能，而且还可以通过软件优化不同系统。另外，还可以对相同的DSP进行编程，使其执行JPEG算法，以便在更高分辨率的DSC中推广使用。因此，整个DSC产品线可以基于单个DSP平台，从而在节约大量开发时间与成本的同时还能促进产品的细分。

　　带成像架构的DSP示例

　　TI推出的TMS320DM270数字媒体处理器就是一种为DSC等成像应用而专门设计的高性能DSP。DM270是基于多处理器架构之上的，其采用一个ARM732位RISC微控制器来处理非成像功能，并用作整个系统的主控制器，同时采用可编程的C54×DSP核心处理音频编码与解码。另外，DM270还集成了专门设计用于处理大部分高计算要求成像任务的可编程协处理器。其中一个协处理器－SIMD图像处理引擎(iM×)执行DCT、反向DCT以及众多其他处理运算中的运动估计与补偿。其他协处理器执行可变长度编码/解码、量化与逆量子化。