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新的视频压缩标准对测试技术提出挑战

来源:中国电子设计网/泰克公司?? 2006年07月16日 ?? 收藏0

??? 编码器或解码器测试上一个非常简单的方法是播放大量的视频节目(最好是来自不同的节目源),而后观察有无错误发生,也可使用其它销售商的编解码器,来测试您的编解码器的互操作性。这种方法对于用来检查上述复杂视频压缩标准中的许多错误来说,并不是足够严格的测试。不过,使用那些被许多开发商所使用过的工具、而且又是参照同一标准而测试的工具,也许是一种有效的方法。

??????? 测试之前要了解标准的所有细节。没有一个人能够把为保证标准一致性所必需的所有信息均存入其记忆之中。为了保证标准的一致性,通常是利用手边的标准将其与已开发的编解码器相比较,这样进展缓慢且容易出错。最好的方法是尽快地进行自动测试。不同的视频压缩标准之间有着重大的差别,从事视频压缩的工程技术人员需要对相关视频标准有着深入的理解,最好使用特定标准的测试工具,这样有助于圆满地完成任务。

??????? 编码器和解码器的测试需求

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????? 编码器比解码器要复杂得多,因为它不仅要产生句法正确的比特流,还能进行智能性的运算以逼近输入视频,这样才能选择最佳的压缩算法,并且速度要尽量地快(也许可以实时进行)。对于一个特定的帧/象条/宏块/象块,要在各种可能的编码方案中作出最佳选择,可能需要较长的时间。在这个过程中,需要从本帧图像的其它部分或者从其它帧图像中寻找相关的或相接近的数据,通过运算看能否以较少的比特从本帧或前后帧中附近某一宏块来复制宏块或预测相关宏块。

??????? 一般来说,为了作出哪种压缩特性或特性的组合能够给出最高压缩比的判决,需要对每帧的每一部分反复进行多次。也许如预期的那样,这需要很长的时间;对于新视频压缩方案,它将在压缩比率和编码速度之间作出折衷处理。

??????? 因此,与一个不能实时工作的编码器相比较,在相同的视频质量下,一个相对简单,速度较快的实时编码器,却可能给出较低的压缩比。优化编码器的一个困难是,如果压缩效率只有少量的改善,在通常情况下,人眼是看不出来的。所以,为了按照一定的方式来提高效率,应当对视频质量进行测量。

??????? 编码器性能的连续改善

??????? 在相同的视频质量下,新一代的编码器具有更高的压缩比,编码器在作出判决时也更加智能化。所必需的附加处理能力也更为合用,编码器技术也得到进一步的提高。要尽可能迅速地获取性能改善曲线,为了在性能和视频质量上作出恰当的处理,就需要深入了解一些技术细节。例如,要能够回答这样的问题:如果运动矢量的搜索范围减小了X倍,那么该种类型的视频质量会降低多少?

??????? 解码器比编码器要简单些;它获取的是给定的比特流,如果在给定的时间内能够得到正确的分析和比特流的解释,也就能够正确地显示每一帧图像。

??????? 在这里理想的状况是:

??????? 1. 用己知性能良好的解码器对YUV显示输出进行逐个比特的比较;2. 如果存在着差别,能够获取该解码器如何对显示象素进行计算的详尽信息,即能够提供反映该解码器内部工作状况的易于理解的完整信息。

??????? 移动电话视频测试案例

??????? 这是欧洲一家生产移动电话的大型公司的事例。该手持式电话生产商遇到一个麻烦:他们生产的新型3G手机不能解码由欧洲一家网络运营商提供的视频节目。网络运营商正计划购置手机以销售给他们的用户,当然,手机厂商竭力想解决这一问题。

??????? 正如所料,对于问题出在哪里,这两家公司存在着争议但这两家公司的工程技术人员都不真正地了解问题究竟在何处:是手机的问题?还是视频编码的方式问题?也不清楚视频是怎样通过网络发送的。


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视频? 压缩标准? 测试?

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