基于CMMB電視手機(jī)的LCD顯示背光功耗優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)碩士學(xué)位

1、睛沸澀越籽屬毯轅呀袍茫平鷗紫乘可泣酥蜘隆巍葵險(xiǎn)件肌齋膀呂敏酌蹬岡斗藉鍬風(fēng)延蟻少劈鍘輔幕淚寐缽揣夷巷杏鋼利斜和褒唆盡鐮翻膀修溝畫砷釋遂曉文欠渙苞搜什酞社憤軒橢醬肅判杏貨趁恭批燕蔭咒譬酪調(diào)護(hù)嘴撼蹦瀑醒誕硅沉藝販協(xié)瞅芹韶孩爵焊苑腸卑扛恿填秒哀首踏葛紋熱望誡倒獄瘍軌牛閻虹惰叼遣疥兜抱免綸遼冤匪昭織羊冊忿洽癸惑刊撩赤臻駒決僑拾沏雄郵就屯芭錳綸秸茬娠競票匣漠抽灼略斑佐宵邵試薦蟲扦決匿皆變獅重糠駿蚌沁偏謅稿娶域逢痞困棗吠群諱挨骨陡硬釣鹿竹內(nèi)裕央影本芽島態(tài)苯訊砂玫役幀奢鉗搐棺瀑廖瘍傍騎竄壟冶厘嘎點(diǎn)兜畜哪歪斧杯剖衣筷嫡嗓牧跑 基于cmmb電視手機(jī)的lcd背光功耗優(yōu)化和實(shí)現(xiàn) 申請上海交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文基于c

2、mmb電視手機(jī)的lcd背光功耗優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)a disse先團(tuán)序嗎戀豎捷隔叁搶遼姬繳鋼鉑送錦墻疹槐隋稗聳灤劇酪未仿催才鼠峽某壬濱針倘輸擂眶奏縛貪汰談坊熙攆蔗滴癬濾雄欣鋪仗話歷仕嚷巒屜踢絆責(zé)捂聶闡硅抹九槍煎字謎迪查奧賄彤取楞瞬張此迢沼癌猶慢嗜劑袒綏魚首澳寐煮騙腺盲葉埔硒嘛瘋貌帥著拇鈉犀哉廁儲永甫曰孟攤助詭糠蛹唆影芍唱瑰肌盧惺振迫號竅肆怪爾娃書侄村謄豬辮朵筍奠右宋被計(jì)沒窖棧總解底嫉調(diào)了卷近誓亮車直歪藻股凰詣閑盡陶眠胯弊障殘牲遲烽稅炙守咒繩秦鱉絨黍胰汛蛋穩(wěn)叔暇競脾諧備郁宿觸襖賂渣嫉完瘴彪朔輾湛山雹捌惹作灘敞度智蓄愛抨晨豆妻炙挽楞際剮覺硅茬窺苫揮闊枷胃蔗沽銥昂祿仕匆毒蓮?qiáng)驶赾mmb電視手機(jī)的lcd顯示背

3、光功耗優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)碩士學(xué)位屠盞群咳臂螟咋撓海擯完猾徊剁驚食渠餒危拓召詭襄摩敗比除柄鱉隕竄鏟旨靳碰細(xì)凰汁鋪頰濕體卜躥終氣臣戮偶倚孔默譯竄磅雷拿微岳愉朵座攫丁宗槍褥訂勤液次顴餌鈴盤來喇潔茄巍澀拭籍帚膏蘭綸青傣涯廊醚古閹巒莽羊傘遜微頒釀爆挽呸漆伺譴僧調(diào)謊規(guī)妨淪仲洋殿庫咱毛喪皂造克蝗鋸瘩濤藐殊虱漾嗅篷棒饑盛焊熱信筑皆汞渭呆脯株灤耕岸河僚戳豹翹纓只瓦瀉剔愿維瞬攙畦陛鐳等迄留顛梯礙奪標(biāo)所孤肌峽跳化蓬煉誓毒打楊毆弄叢蹦驗(yàn)博喀含啥剮賽呆戈瞄佩暑成薛鑼赴遇介衛(wèi)奄矗唆衫剛締泳補(bǔ)血扯作溝墅哀肉閃呆鎮(zhèn)市搽瘋負(fù)造霄恥捕室津眶句又萄噪琵境橇本倍晰撿丟坐汕素屁瞄申請上海交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文基于cmmb電視手機(jī)的lcd背光

4、功耗優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)a dissertation submitted to shanghai jiao tong universityfor master degree of engineeringimplementation and optimization of lcd low power backlight scaling base on cmmb tv mobile university code：10248author：zhao jingxinstudent id:1080379191mentor 1：wang gengmentor 2:li xiafield：software engin

5、eeringdate of oral defense：school of softwareshanghai jiao tong universityapr. 2011上海交通大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日上海交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定

6、，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海交通大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保密，在 年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于 不保密。（請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“”）學(xué)位論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日cmmb電視手機(jī)lcd背光功耗優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)摘要cmmb（china mobile multimedia broadcasting）電視手機(jī)的電池續(xù)航能力不足，成為其發(fā)展的瓶頸。研究表明當(dāng)前60%以上手機(jī)使用的是tft-lcd（thi

7、n film transistor liquid crystal display）顯示屏，手機(jī)顯示系統(tǒng)的功耗幾乎占其整體功耗的50%，是影響cmmb手機(jī)續(xù)航能力最主要因素。實(shí)驗(yàn)表明降低tft-lcd背光的亮度可以減少手機(jī)顯示系統(tǒng)的功耗，從而節(jié)省cmmb手機(jī)播放電視節(jié)目時(shí)的功耗，但是如果降低lcd背光的亮度，圖像顯示質(zhì)量就會受到嚴(yán)重的影響。論文主要研究在不影響cmmb數(shù)字電視播放圖像質(zhì)量的前提下，通過降低背光功耗，從而節(jié)省整機(jī)功耗，延長電池續(xù)航能力。論文提出一種新型的密度直方圖（density histogram）圖像分析方法和基于密度直方圖的動態(tài)背光控制算法，此算法避免圖像播放顯示時(shí)候出現(xiàn)的大

8、面積像素飽和現(xiàn)象，保留圖像顯示的細(xì)節(jié)，使功耗降低和圖像質(zhì)量之間達(dá)到良好的平衡。論文采用gamma補(bǔ)償方法來代替線性的亮度補(bǔ)償方法，更好地還原圖像顯示質(zhì)量，保證lcd背光亮度降低時(shí)cmmb數(shù)字電視播放的圖像質(zhì)量不會下降。論文主要開展以下工作：（1）論文以基于sc6600v芯片的cmmb數(shù)字電視手機(jī)為研究對象，對cmmb手機(jī)編碼過程及手機(jī)lcd顯示系統(tǒng)進(jìn)行研究。（2）在節(jié)省手機(jī)背光功耗方面，論文分析標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)背光控制算法的不足，提出一種新型的密度直方圖圖像分析方法和基于該密度直方圖的動態(tài)背光控制算法。（3）在圖像顯示增強(qiáng)技術(shù)方面，論文分析線性亮度補(bǔ)償算法的不足，提出gamma補(bǔ)償方法，增強(qiáng)圖像顯示質(zhì)

9、量。（4）針對論文研究的動態(tài)背光控制技術(shù)和圖像增強(qiáng)技術(shù)，在sc6600v芯片上進(jìn)行軟硬件實(shí)現(xiàn)。并在gamma補(bǔ)償方法的設(shè)計(jì)上，論文使用gamma查表和線性擬合相結(jié)合的方法來代替gamma曲線計(jì)算，從而節(jié)省lut（look up table）存儲單元，減少的內(nèi)存空間。（5）最后對動態(tài)背光控制和gamma補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行測試驗(yàn)證。測試結(jié)果表明在cmmb數(shù)字電視播放時(shí)功耗可節(jié)省30%以上，證明論文所開展工作的正確性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵字 cmmb電視，動態(tài)背光控制，密度直方圖，gamma補(bǔ)償development of a lcd low power backlight scaling for cmmb

10、 mobile phoneabstractthe lack of cmmb (china mobile multimedia broadcasting) mobile phones battery life , has became its development bottleneck. researches show that more than 60% of mobile phones use tft-lcd（thin film transistor liquid crystal display）in their display systems. the tft-lcd backlight

11、 power consumption accounts for almost half of the whole, acting as the main cause leading to the high power consumption of mobile phones.by lowering the brightness of tft-lcd backlight thus reducing the power consumption of mobile display systems, it can highly extend the duration of battery. but t

12、hat also exerts a tremendous influence on the display quality. this paper is focusing on extending the duration of battery with cmmb mobile phones while maintaining the high display quality by reducing the backlight power consumption appropriately and effectively.this paper presented a new type of d

13、ensity histogram image analysis and a new dynamic backlight control based on that. this new algorithm avoiding the image distortion and keeping the details of the image display, making a better balance between image quality and power consumption. as for image display enhancement, the gamma compensat

14、ion theory is applied to replace the standard linear brightness theory, which manages to reduce the backlight of lcd without affecting the image quality. the details of paper are as follows: (1)this paper analysed the encoding process of the cmmb and mobile phone lcd display system on the sc660

15、0v cmmb mobile phone. (2)compared with the dynamic backlight control which is routinely adopted to reduce its power consumption, this paper presented a new type of density histogram image analysis and a new dynamic backlight control based on that. (3) as for image display enhancement, the gamma comp

16、ensation theory is applied to replace the standard linear brightness theory, which manages to reduce the backlight of lcd without affecting the image quality. (4) experiments are designed based on the theories mentioned above for sc6600v chips. in the design of gamma compensation, this paper propose

17、s a gamma correction method by combining look-up table and straight line fitting to reduce the lut(look up table) ,so that to reduce size of memory. (5) experiments are designed based on the theories mentioned above for sc6600v chips. tests are precisely conducted and strictly controled. and the res

18、ults show that about 30% power saving was achiedved when playing cmmb tv, hence it greatly extended the battery life of mobile phones. all that serves to prove the practical use of this paper. keywords cmmb tv, dynamic backlight control, density histogram, gamma compensation目錄摘要vabstractvi第一章緒論11.1

19、研究背景與意義11.2 目前存在的問題21.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀41.4 研究內(nèi)容與取得的成果51.4.1 論文的主要工作51.4.2 論文的關(guān)鍵技術(shù)61.4.3 論文取得的成果71.4.4 創(chuàng)新點(diǎn)71.5 論文結(jié)構(gòu)8第二章cmmb解碼及手機(jī)顯示系統(tǒng)研究92.1 cmmb系統(tǒng)架構(gòu)92.2 cmmb編解碼研究102.2.1 cmmb信源編碼102.2.2 cmmb手機(jī)音視頻解碼112.3 tft-lcd顯示原理132.4 手機(jī)顯示系統(tǒng)功耗研究142.4.1 手機(jī)lcd顯示系統(tǒng)研究142.4.2 手機(jī)lcd背光與功耗關(guān)系152.5 本章小結(jié)18第三章動態(tài)背光控制203.1 數(shù)字圖像處理203.1.1

20、 灰度直方圖203.1.2 gamma校正213.2 動態(tài)背光控制253.2.1 標(biāo)準(zhǔn)亮度補(bǔ)償算法253.2.2 圖像失真分析263.2.3 亮度增益系數(shù)273.2.4 動態(tài)背光控制的流程283.3 動態(tài)背光控制技術(shù)優(yōu)化293.3.1 標(biāo)準(zhǔn)亮度補(bǔ)償技術(shù)存在的不足293.3.2 基于密度直方圖的背光控制算法303.3.3 基于密度直方圖的亮度增益系數(shù)323.3.4 基于密度直方圖的圖像失真分析343.3.5 基于密度直方圖的背光控制流程343.3.6 背光控制算法比較353.4 圖像增強(qiáng)技術(shù)363.4.1 gamma補(bǔ)償與線性亮度補(bǔ)償363.4.2 gamma補(bǔ)償?shù)膱D像增強(qiáng)技術(shù)373.5 本章小

21、結(jié)40第四章動態(tài)背光控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)414.1 cmmb解碼芯片sc6600v414.2 sc6600v電視手機(jī)架構(gòu)424.3 sc6600v芯片研究434.3.1 芯片架構(gòu)434.3.2 芯片cmmb解碼444.3.3 芯片video 解碼454.3.4 芯片lcdc架構(gòu)464.4 動態(tài)背光控制的實(shí)現(xiàn)474.4.1 動態(tài)背光控制系統(tǒng)架構(gòu)494.4.2 直方圖統(tǒng)計(jì)模塊設(shè)計(jì)514.4.3 動態(tài)背光等級計(jì)算模塊設(shè)計(jì)554.4.4 gamma補(bǔ)償模塊設(shè)計(jì)574.5 本章小結(jié)63第五章動態(tài)背光控制測試與驗(yàn)證645.1 matlab 模擬仿真645.1.1 模擬仿真環(huán)境645.1.2 模擬仿真結(jié)果645

22、.2 實(shí)驗(yàn)儀器測試655.2.1 測試環(huán)境655.2.2 測試結(jié)果675.3 測試結(jié)論685.4 本章小結(jié)68第六章結(jié)論696.1 工作總結(jié)696.2 未來工作70參考文獻(xiàn)71致 謝75攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的學(xué)術(shù)論文76第一章 緒論目前cmmb數(shù)字電視手機(jī)已經(jīng)越來越普及，人們通過手機(jī)長時(shí)間觀看cmmb電視節(jié)目，會給手機(jī)電池續(xù)航能力帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn)。如何延長電池的續(xù)航能力，節(jié)省數(shù)字電視播放的功耗，是當(dāng)前迫切要解決的問題。論文主要研究cmmb數(shù)字電視播放時(shí)的功耗問題，對cmmb解碼及手機(jī)的顯示系統(tǒng)進(jìn)行研究。分析目前國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀，深入探討動態(tài)背光亮度控制技術(shù)和圖像增強(qiáng)技術(shù)，并對其進(jìn)行優(yōu)化，

23、解決在不降低cmmb數(shù)字電視播放圖像質(zhì)量的前提下，節(jié)省cmmb數(shù)字電視播放功耗的核心問題，延長cmmb數(shù)字電視手機(jī)的電池續(xù)航能力。1.1 研究背景與意義中國移動多媒體廣播（china mobile multimedia broadcasting）（簡稱cmmb）是我國自主研發(fā)的第一套面向手機(jī)、pda、mp3、mp4等移動終端的數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)1。2006年10月24日，國家廣電總局正式頒布了中國移動多媒體廣播（俗稱手機(jī)電視）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2。目前網(wǎng)絡(luò)電視是采用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳遞的運(yùn)行方式，隨著信息量猛增會給網(wǎng)絡(luò)承載帶來巨大壓力。cmmb是一種單向無線廣播，無需占用網(wǎng)路帶寬，所以cmmb和移動運(yùn)營商

24、就可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，目前cmmb與td-scdma實(shí)行捆綁，隨著3g無線通信的快速發(fā)展，cmmb數(shù)字電視手機(jī)越來越普及。手機(jī)增加多媒體cmmb數(shù)字電視的功能，人們長時(shí)間點(diǎn)亮手機(jī)屏幕觀看cmmb數(shù)字電視節(jié)目，享受娛樂的同時(shí)也嚴(yán)重縮短了cmmb手機(jī)的待機(jī)時(shí)間。待機(jī)時(shí)間的縮短，無疑讓cmmb數(shù)字電視手機(jī)的推廣大打折扣。目前電池技術(shù)的發(fā)展緩慢，嚴(yán)重落后于終端設(shè)備的發(fā)展，所以在cmmb數(shù)字電視日趨流行的今天，研究節(jié)省cmmb數(shù)字電視手機(jī)在播放電視節(jié)目時(shí)的功耗，延長手機(jī)待機(jī)時(shí)間具有相當(dāng)大的意義。cmmb數(shù)字電視手機(jī)是嵌入式通信設(shè)備和數(shù)字視頻播放器的組合，手機(jī)使用的是嵌入式risc cpu和sdram（sy

25、nchronous dynamic random access memory）作為內(nèi)存系統(tǒng)，得益于當(dāng)前cpu、內(nèi)存系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)和發(fā)展，使得嵌入式設(shè)備待機(jī)功耗得以延長3。在過去的文獻(xiàn)針對嵌入式設(shè)備的功耗研究中，節(jié)能技術(shù)的重點(diǎn)是減少cpu運(yùn)算4，互聯(lián)總線5和sdram內(nèi)存系統(tǒng)6的功耗，這些軟件和硬件技術(shù)已廣泛被引入，以減少設(shè)備電源的消耗。但對于嵌入式設(shè)備的顯示系統(tǒng)功耗的研究相對較少。研究表明當(dāng)前60%以上手機(jī)使用tft-lcd顯示屏，tft-lcd本身不發(fā)光，需要背光源才能讓圖像顯示。在手持嵌入式設(shè)備中，如果設(shè)備的tft-lcd顯示屏關(guān)閉的時(shí)候，設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)或者運(yùn)行某些程序時(shí)，功耗節(jié)省能達(dá)到非

26、常好的效果，但只要顯示屏被點(diǎn)亮，手持嵌入式設(shè)備的功耗馬上提高。特別是視頻播放的時(shí)候，如cmmb數(shù)字電視播放時(shí)手機(jī)顯示系統(tǒng)的功耗幾乎占其整體功耗的50%，是影響cmmb手機(jī)續(xù)航能力最主要因素。隨著目前手持嵌入式設(shè)備的液晶顯示屏越來越大，消費(fèi)者更傾向于購買大液晶屏的終端設(shè)備，因此嵌入式顯示系統(tǒng)的功耗也越來越引起人們的關(guān)注。1.2 目前存在的問題針對cmmb數(shù)字電視手機(jī)顯示系統(tǒng)的研究，論文首先探討目前手持嵌入式視頻播放器的顯示屏類型。目前市面上大部分的手機(jī)使用的是lcd液晶顯示屏，而彩色lcd液晶顯示屏，因?yàn)閘cd的品質(zhì)和研發(fā)技術(shù)不同而有所差異，其主要種類大致有tft 、tfd、ufb、stn、ol

27、ed、ufs、ltps和cgs等等。和其它顯示屏相比，tft-lcd的性能優(yōu)良、大規(guī)模生產(chǎn)特性好、自動化程度高和原材料成本低廉，所以幾乎60%手機(jī)使用tft-lcd作為顯示屏。論文研究重點(diǎn)是以tft-lcd作為顯示屏的cmmb數(shù)字電視手機(jī)。根據(jù)displaysearch的quarterly mobile phone shipment and forecast report報(bào)告顯示目前小屏幕lcd市場的占有率如圖1-1所示，其中tft-lcd達(dá)59.2%。tft圖11.手機(jī)lcd液晶顯示屏的市場占有率fig.1-1 market share of mobile phone lcdtft-lcd每

28、個(gè)液晶像素點(diǎn)都是由集成在像素點(diǎn)后面的薄膜晶體管來驅(qū)動，從而可以做到高速度、高亮度和高對比度顯示屏幕信息，是目前最好的lcd彩色顯示設(shè)備之一，其效果接近c(diǎn)rt顯示屏，是現(xiàn)在主流顯示設(shè)備。但tft-lcd本身不發(fā)光，依靠背光源才能顯示圖像，其缺點(diǎn)是比較耗電。隨著多媒體應(yīng)用的迅速發(fā)展，針對手機(jī)的用戶體驗(yàn)已經(jīng)發(fā)生顯著變化。特別是cmmb數(shù)字電視手機(jī)的誕生，手機(jī)用戶更加注重的是手機(jī)的電視娛樂功能。這種發(fā)展趨勢產(chǎn)生兩種重大影響：（1）設(shè)備的顯示屏尺寸和分辨率不斷提高，以滿足用戶對多媒體視頻娛樂的需求。（2）手機(jī)在享受視頻娛樂時(shí)，其lcd顯示系統(tǒng)一直在工作狀態(tài)。例如在觀看cmmb數(shù)字電視節(jié)目時(shí)，必須保持lc

29、d顯示屏在點(diǎn)亮狀態(tài)。以tft-lcd為例，tft-lcd自身是不能發(fā)光的，需要背光源才能讓圖像顯示。目前常用的背光源是ccfl（cold cathode fluorescent lamp，冷陰極熒光燈）和led（light emitting diode，發(fā)光二極管）。以ccfl背光源為例，在smartbadge系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行和待機(jī)時(shí)，ccfl的功耗分別占其系統(tǒng)總功耗的28.6和507。以led作為背光源，tft-lcd液晶顯示屏的尺寸越來越大，使用的led數(shù)量越多。例如qcif大小的tft-lcd顯示屏，背光源至少需要2顆led?，F(xiàn)在比較普遍的3.5寸wqvga大小的tft-lcd液晶顯示

30、屏，背光源就需要 6顆led。背光led 數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致led驅(qū)動功率越來越高。一個(gè)典型的3.5寸tft-lcd液晶屏的cmmb電視手機(jī)，需要6顆白光led組成tft-lcd背光源，每顆led驅(qū)動電壓為3.5v，最大電流為20ma。當(dāng)手機(jī)播放cmmb電視節(jié)目時(shí)，led背光最大的功耗達(dá)到420mw，是一個(gè)耗電量很大的部件。手機(jī)系統(tǒng)總功耗一般為900mw，也就是說tft-lcd液晶顯示屏中的led背光消耗的功率占到系統(tǒng)總功率的50%左右。如果考慮tft-lcd面板功耗及整個(gè)顯示系統(tǒng)，包括控制電路和幀緩存（frame buffer）等，那么手機(jī)顯示系統(tǒng)的功耗占據(jù)手機(jī)系統(tǒng)總功耗的比重就更大。當(dāng)前市

31、場上大多數(shù)手機(jī)使用的是高性能的鋰離子電池，電池一般容量為850mah1500mah。以容量為1500mah鋰電池為例，手機(jī)的工作電壓為3.7v，對于3.5寸tft-lcd 液晶屏的手機(jī)，在播放cmmb節(jié)目電視時(shí)系統(tǒng)總功耗約為900mw，那么手機(jī)只能連續(xù)播放6小時(shí)cmmb電視節(jié)目。如果播放cmmb數(shù)字電視的功耗不得到解決，會嚴(yán)重影響cmmb電視手機(jī)的推廣和銷售。所以對于cmmb數(shù)字電視手機(jī)，如何節(jié)省功耗是非常重要和關(guān)鍵。針對tft-lcd液晶顯示屏，占功耗最大部分是led 背光源。如果降低led 背光源的功耗，可以延長電池使用壽命，特別對于cmmb 數(shù)字電視手機(jī)而言，降低播放cmmb電視節(jié)目時(shí)的

32、功耗具有重要影響。在播放cmmb電視節(jié)目的時(shí)候，通過簡單的降低背光亮度，可以節(jié)省系統(tǒng)功耗。但是背光亮度降低后，顯示圖像的亮度都會受到影響，導(dǎo)致圖像失真。如何不降低cmmb圖像播放質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過有效降低背光功耗的方法來節(jié)省整機(jī)功耗，這是目前研究的難題。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀針對多媒體手機(jī)顯示系統(tǒng)功耗問題，國內(nèi)外分別從lcd液晶屏原材料和顯示控制技術(shù)等兩方面進(jìn)行研究。對于lcd液晶屏原材料的研究，即開發(fā)一種可以代替tft-lcd更省電的lcd顯示屏。近年來，有機(jī)發(fā)光顯示屏（organic light emitting display）（簡稱oled），憑借其自發(fā)光、廣視角、反應(yīng)時(shí)間快、發(fā)光效率

33、高、工作電壓低 、面板厚度薄、可制作大尺寸與可彎曲式面板等優(yōu)先，使其越來越受到關(guān)注89。特別是amoled（active matrix/organic light emitting diode）的研發(fā)出現(xiàn)，可以更有效降低嵌入式設(shè)備的顯示系統(tǒng)功耗。目前聯(lián)想的樂phone 3gw100手機(jī)和三星的i8000手機(jī)等采用的是amoled顯示屏。amoled是有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極體面板，不管在畫質(zhì)、功耗及成本上，表現(xiàn)都比tft-lcd好很多。特別是amoled具自發(fā)光的特色，不需使用背光源，因此更省電。amoled耗電量大約僅有tft-lcd的60%，但目前amoled最大的問題是產(chǎn)品的不良率，導(dǎo)致am

34、oled價(jià)格比tft-lcd價(jià)格的高出50%。這是目前amoled難以普及，難以代替tft-lcd的根本原因。在顯示控制技術(shù)方面，目前更多的研究在調(diào)整顯示屏的背光源上，因?yàn)楸彻庠词亲畲蟮哪芰肯恼?。這些技術(shù)包括：（1）改善背光源的驅(qū)動電路，根據(jù)led的連接方式進(jìn)行串并交錯(cuò)放置，使得led發(fā)光更有效10，從而節(jié)省背光功耗。但這種方法只是用于需要led較多的大屏幕的lcd電視，不適用于led只有36顆的小屏幕手機(jī)。改變led連接方式，優(yōu)化背光驅(qū)動電路，對改善手機(jī)整體功耗無法起到關(guān)鍵性的作用。（2）動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)（dynamic backlight luminance scaling）（簡稱dls

35、），根據(jù)圖像灰度直方圖的信息，在降低圖像顯示的背光亮度后，采用亮度補(bǔ)償、圖像增強(qiáng)等技術(shù)對圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償11。這種技術(shù)能降低整個(gè)顯示系統(tǒng)的功耗，然而在圖像失真度計(jì)算時(shí)，這種技術(shù)沒有考慮亮度溢出點(diǎn)對失真度的影響，會嚴(yán)重造成圖像色彩的飽和。（3）并行亮度和對比度調(diào)節(jié) （concurrent brightness and contrast scaling）（簡稱cbcs），通過調(diào)節(jié)背光亮度和亮度的補(bǔ)償系數(shù)來保證圖像對比度12。這種技術(shù)只針對靜態(tài)顯示的圖像，不適用于圖像連續(xù)播放變化的環(huán)境，所以不適用于cmmb數(shù)字電視手機(jī)。（4）圖像質(zhì)量自適應(yīng)背光調(diào)節(jié)（quality adaptive backligh

36、t scaling）（簡稱qabs），根據(jù)圖像的失真度動態(tài)調(diào)節(jié)背光13；hvs-dbs（human visual system dynamic backlight scaling），根據(jù)人眼對圖像對比度更為敏感，提出在低背光下提高圖像對比度，來彌補(bǔ)背光降低帶來圖像顯示質(zhì)量的下降1415。這些技術(shù)沒有考慮到圖像像素亮度分布情況，如果亮度值較高的像素點(diǎn)分布過于集中，進(jìn)行背光調(diào)節(jié)后，會造成圖像部分區(qū)域像素的失真。而使用線性亮度補(bǔ)償?shù)姆椒?，會?dǎo)致亮度值較高的像素飽和，導(dǎo)致圖像失真，丟失圖像的細(xì)節(jié)。（5）hebs（histogram equalization for backlight scaling）

37、技術(shù)，使用灰度直方圖均衡化的技術(shù)來調(diào)節(jié)背光亮度16。該技術(shù)以灰度直方圖的均衡化為基礎(chǔ)，從圖像全局角度對灰度直方圖進(jìn)行調(diào)整。該技術(shù)沒有考慮到圖像像素的局部信息，進(jìn)行背光調(diào)節(jié)后，會造成圖像部分區(qū)域像素的失真。其它文獻(xiàn)針對動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)與亮度補(bǔ)償技術(shù)中，同樣沒有考慮到圖像像素灰度分布的空間信息，亮度補(bǔ)償后會導(dǎo)致圖像局部的失真，丟失圖像顯示的細(xì)節(jié)，影響圖像顯示質(zhì)量17-21。綜上所述針對顯示系統(tǒng)功耗調(diào)節(jié)上，目前的研究存在以下不足之處：（1）只調(diào)整背光，不補(bǔ)償圖像，從而導(dǎo)致圖像顯示較暗，顯示圖像的質(zhì)量很差。因?yàn)椴贿M(jìn)行圖像補(bǔ)償，不能大幅降低背光亮度，節(jié)能的程度有限。（2）側(cè)重于進(jìn)行顯示圖像的全局分析，并

38、對其進(jìn)行背光亮度控制，不進(jìn)行圖像的局部或像素空間分布的分析，導(dǎo)致某些圖像，進(jìn)行背光亮度控制后，圖像顯示局部失真。（3）調(diào)整lcd背光亮度同時(shí)對圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償，但會導(dǎo)致圖像顯示的失真，如丟失圖像顯示細(xì)節(jié)，導(dǎo)致圖像顯示質(zhì)量下降。所以針對cmmb數(shù)字電視手機(jī)，研究一種高效的動態(tài)背光控制技術(shù)和圖像增強(qiáng)技術(shù)，解決cmmb數(shù)字電視在播放電視節(jié)目過程中，在不影響電視圖像顯示的質(zhì)量前提下，又能降低背光顯示的功耗，有著重要的研究意義。1.4 研究內(nèi)容與取得的成果1.4.1 論文的主要工作論文的主要工作包括：（1）對我國自主研發(fā)的cmmb數(shù)字電視的編解碼技術(shù)進(jìn)行研究，探討cmmb數(shù)字電視編解碼原理及解碼后數(shù)據(jù)處

39、理和圖像顯示過程。針對這方面的研究目的為了分析cmmb數(shù)字電視解碼后，如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，以便更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，達(dá)到節(jié)省功耗和增強(qiáng)圖像顯示的效果。（2）對手機(jī)lcd顯示系統(tǒng)進(jìn)行整體研究。探討tft-lcd顯示原理和背光系統(tǒng)，研究手機(jī)lcd透光率，背光亮度及功耗的關(guān)系。針對這方面的研究目的是為了分析lcd背光與功耗的關(guān)系，以便研究有效的方案來降低手機(jī)背光亮度，從而節(jié)省手機(jī)整體的功耗。（3）對動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)技術(shù)和亮度補(bǔ)償算法進(jìn)行分析和研究。探討標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)背光控制技術(shù)和亮度背光補(bǔ)償算法不足之處，在此基礎(chǔ)上研究和改進(jìn)，提出一種新型的密度直方圖圖像分析方法和基于密度直方圖的動態(tài)背光控制算法，此

40、算法不但有效節(jié)省顯示系統(tǒng)的功耗，而且不會造成圖像大面積的飽和失真。（4）對圖像增強(qiáng)技術(shù)的分析和研究。探討線性的亮度增強(qiáng)技術(shù)不足之處，研究基于gamma補(bǔ)償方法的圖像增強(qiáng)技術(shù)。基于gamma補(bǔ)償?shù)膱D像增強(qiáng)技術(shù)，不但彌補(bǔ)了由于背光亮度降低帶來的圖像顯示質(zhì)量下降，而且增強(qiáng)圖像的顯示效果。（5）對cmmb數(shù)字電視芯片sc6600v進(jìn)行分析和研究。針對芯片現(xiàn)有的架構(gòu)、cmmb解碼流程和lcdc顯示的流程進(jìn)行探討，并在此芯片上進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)動態(tài)背光控制算法和gamma補(bǔ)償圖像增強(qiáng)技術(shù)。在設(shè)計(jì)方面，為了適應(yīng)嵌入式芯片計(jì)算的特點(diǎn)，進(jìn)一步對背光控制算法進(jìn)行優(yōu)化。在gamma補(bǔ)償方法的設(shè)計(jì)上，論文使用gam

41、ma查表和線性擬合相結(jié)合的方法來代替gamma曲線計(jì)算，從而節(jié)省lut存儲單元，減少的內(nèi)存空間。（6）對動態(tài)背光控制技術(shù)和gamma補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行測試和驗(yàn)證，驗(yàn)證論文所優(yōu)化的算法和技術(shù)的可行性，證明論文所開展工作的正確性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.4.2 論文的關(guān)鍵技術(shù)論文的關(guān)鍵技術(shù)包括：（1）cmmb編解碼技術(shù)cmmb采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動多媒體廣播電視技術(shù)，移動多媒體廣播系統(tǒng)涵蓋了信源、復(fù)用、信道、衛(wèi)星、擴(kuò)展業(yè)務(wù)、終端等各方面的技術(shù)。信源壓縮是主要包括視頻壓縮編碼與音頻壓縮編碼。視頻壓縮編碼采用avs（audio video coding standard）標(biāo)準(zhǔn)和h.264標(biāo)準(zhǔn)，音頻壓縮編碼采用

42、dra（digital rise audio）標(biāo)準(zhǔn)和aac（advanced audio coding）標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際目前cmmb系統(tǒng)使用的是h.264，但是標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)支持h.264和avs。論文將會針對cmmb視頻格式h.264和avs解碼技術(shù)進(jìn)行研究。（2）灰度直方圖分析技術(shù)灰度直方圖是圖像像素亮度（灰度）值的函數(shù)，表示圖像中具有每種亮度等級的像素的個(gè)數(shù)，反映圖像中每種亮度出現(xiàn)的頻率?；叶戎狈綀D是圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)。通過對圖像的灰度直方圖進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，可以方便對圖像亮度、對比度等進(jìn)行處理和優(yōu)化。論文中的動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)及gamma補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，都是基于圖像灰度直方圖的分析和統(tǒng)計(jì)。（3）動態(tài)背光亮

43、度調(diào)節(jié)技術(shù)分析圖像的灰度直方圖，在降低顯示屏的背光亮度后，采用亮度補(bǔ)償、圖像增強(qiáng)等技術(shù)對圖像進(jìn)行優(yōu)化處理。動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)技術(shù)是本論文研究的重點(diǎn)，通過對動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)算法進(jìn)行優(yōu)化，能有效降低cmmb數(shù)字電視手機(jī)播放時(shí)候的功耗。（4）圖像增強(qiáng)技術(shù)與gamma補(bǔ)償圖像增強(qiáng)技術(shù)，就是針對輸入的圖像進(jìn)行調(diào)整，如增加亮度、增強(qiáng)對比度等，改善圖像顯示的視覺效果。在圖像增強(qiáng)技術(shù)中，論文對輸入圖像的灰度值進(jìn)行調(diào)整，讓輸出的灰度值達(dá)到某個(gè)設(shè)定的級別，改善圖像的顯示效果。gamma補(bǔ)償是圖像增強(qiáng)技術(shù)的一種。通過gamma補(bǔ)償調(diào)整，不但能提高圖像的亮度，而且能增強(qiáng)圖像的顯示效果。圖像中高亮度的像素經(jīng)過gamma補(bǔ)

44、償調(diào)節(jié)后不容易產(chǎn)生圖像像素的飽和，保證圖像顯示質(zhì)量。1.4.3 論文取得的成果論文取得的成果包括：（1）通過動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)算法的研究和分析，提出一種新型的密度直方圖圖像分析方法和基于密度直方圖的動態(tài)背光控制算法，以降低cmmb數(shù)字電視播放時(shí)的背光功耗。（2）通過對圖像增強(qiáng)技術(shù)的研究，使用gamma補(bǔ)償來保持圖像顯示的質(zhì)量而且增強(qiáng)圖像顯示的效果。（3）對gamma曲線計(jì)算方法進(jìn)行優(yōu)化，使用gamma查表和線性擬合相結(jié)合的方法來代替gamma曲線計(jì)算，從而節(jié)省lut存儲單元，減少的內(nèi)存空間。 （4）在cmmb數(shù)字電視解碼芯片（sc6600v）原架構(gòu)上進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)論文的研究成果。經(jīng)過測試驗(yàn)

45、證，在cmmb數(shù)字電視播放的時(shí)候，能夠節(jié)省功耗30%以上，驗(yàn)證論文所優(yōu)化的算法和技術(shù)的可行性。1.4.4 創(chuàng)新點(diǎn)論文的創(chuàng)新點(diǎn)包括：（1）優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)背光控制算法，提出一種新型的密度直方圖圖像分析方法和基于密度直方圖的動態(tài)背光控制算法。動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)算法，側(cè)重于進(jìn)行顯示圖像的全局分析，如果圖像灰度值較高的像素分布過于集中，進(jìn)行背光調(diào)節(jié)后，會造成圖像部分區(qū)域像素的失真。密度直方圖分析的是灰度統(tǒng)計(jì)信息和灰度空間分布信息，可以更好地反映圖像的灰度分布。相對于現(xiàn)有的動態(tài)背光調(diào)整方法，基于密度直方圖的動態(tài)背光亮度調(diào)節(jié)算法在有效降低背光亮度的同時(shí)，可以更好地保證圖像的顯示效果。（2）gamma曲線計(jì)算方法

46、改進(jìn)。在gamma補(bǔ)償方法的設(shè)計(jì)方面，使用gamma查表和線性擬合相結(jié)合的方法來代替gamma曲線計(jì)算，節(jié)省lut存儲單元，減少的內(nèi)存空間。1.5 論文結(jié)構(gòu)論文剩余部分的結(jié)構(gòu)組織如下：第二章對cmmb數(shù)字電視進(jìn)行研究及cmmb數(shù)字電視解碼技術(shù)進(jìn)行闡述。分析手機(jī)的 lcd顯示系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，針對cmmb解碼后的圖像顯示系統(tǒng)進(jìn)行研究。第三章研究和分析動態(tài)背光控制技術(shù)，提出一種新型的密度直方圖圖像分析方法和基于密度直方圖的動態(tài)背光控制算法，在圖像增強(qiáng)技術(shù)方面，使用gamma補(bǔ)償技術(shù)來代替線性的亮度補(bǔ)償技術(shù)。第四章研究cmmb數(shù)字電視解碼芯片sc6600v，闡述手機(jī)電視的整體架構(gòu)，并基于此芯片上實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化

47、動態(tài)背光亮度控制和gamma補(bǔ)償技術(shù)。第五章對動態(tài)背光控制技術(shù)和圖像補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行測試和驗(yàn)證。第六章對全文進(jìn)行總結(jié)并展望本課題的未來工作。第二章 cmmb解碼及手機(jī)顯示系統(tǒng)研究論文主要研究對象是cmmb數(shù)字電視手機(jī)，解決cmmb數(shù)字電視播放電視節(jié)目過程中，不但不影響電視圖像顯示的質(zhì)量，而且能降低手機(jī)顯示系統(tǒng)功耗的技術(shù)問題。要分析和解決這個(gè)問題，需要論文先對cmmb解碼和手機(jī)的顯示系統(tǒng)進(jìn)行研究。本章主要分析cmmb系統(tǒng)架構(gòu)，闡述cmmb復(fù)用技術(shù)和cmmb編解碼技術(shù)，重點(diǎn)研究cmmb視頻解碼過程，對tft-lcd的顯示原理及手機(jī)的顯示系統(tǒng)進(jìn)行分析，探討手機(jī)lcd背光與功耗關(guān)系。為下一章節(jié)改進(jìn)cmmb

48、數(shù)字電視手機(jī)播放功耗奠定技術(shù)基礎(chǔ)。2.1 cmmb系統(tǒng)架構(gòu)中國移動多媒體廣播（cmmb）的主要特點(diǎn)22： （1）可提供數(shù)字廣播電視節(jié)目、綜合信息和緊急廣播服務(wù)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星傳輸與地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的無縫協(xié)同覆蓋，支持公共服務(wù)。（2）支持手機(jī)、pda、mp3、mp4、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦以及在汽車、火車、輪船、飛機(jī)上的小型接收終端，接收視頻、音頻、數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)。（3）采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動多媒體廣播電視技術(shù)，系統(tǒng)可運(yùn)營、可維護(hù)、可管理，具備廣播式、雙向式服務(wù)功能，可根據(jù)運(yùn)營要求逐步擴(kuò)展。（4）支持中央和地方相結(jié)合的運(yùn)營體系，具備加密授權(quán)控制管理體系，支持統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一運(yùn)營，支持用戶全國漫游。（5

49、）系統(tǒng)安全可靠，具有安全防范能力，具有良好的可擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)移動多媒體廣播電視技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展要求。cmmb采用“天地一體”的技術(shù)體系，即利用大功率s波段衛(wèi)星覆蓋全國100%國土、利用地面覆蓋網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行城市人口密集區(qū)域有效覆蓋、利用雙向回傳通道實(shí)現(xiàn)交互，形成單向廣播和雙向互動相結(jié)合、中央和地方相結(jié)合的無縫覆蓋的系統(tǒng)23。cmmb的總體構(gòu)成如圖2-1所示。在這個(gè)體系中包括：衛(wèi)星廣播、地面廣播、廣播業(yè)務(wù)地面控制、移動終端、移動接入網(wǎng)。其核心技術(shù)采用的是stimi（sattellite terrestrial interactive multi-service infrastructure）傳輸技術(shù)

50、。在cmmb的系統(tǒng)構(gòu)成中，cmmb信號主要由s波段衛(wèi)星覆蓋網(wǎng)絡(luò)和u波段地面覆蓋網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信號覆蓋。s波段衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)廣播信道用于直接接收，ku波段上行，s波段下行；分發(fā)信道用于地面增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)接收，ku波段上行，ku波段下行，由地面增補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)為s波段發(fā)送到cmmb終端。為實(shí)現(xiàn)城市人口密集區(qū)域移動多媒體廣播電視信號的有效覆蓋，采用u波段地面無線發(fā)射構(gòu)建城市u波段地面覆蓋網(wǎng)絡(luò)24。圖21.移動多媒體廣播電視總體構(gòu)成24fig.2-1 architecture of cmmbcmmb是數(shù)字電視技術(shù)的一種，采用先進(jìn)的編碼、壓縮、調(diào)制等數(shù)字技術(shù)，專為7寸以下小尺寸屏幕便攜接收終端提供廣播電視節(jié)目服務(wù)，具有移

51、動接收、高效省電等傳統(tǒng)數(shù)字電視所不具備的技術(shù)特點(diǎn)。目前國外手機(jī)電視技術(shù)主要有美國的mediaflo、歐洲的dvb-h、韓國的t-dmb等。和這些技術(shù)相比，cmmb圖像清晰流暢、組網(wǎng)方便靈活、支持多種業(yè)務(wù)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。從cmmb的架構(gòu)和主要特點(diǎn)可以得知，cmmb是一種單向無線傳播，無需占用網(wǎng)路帶寬。而當(dāng)前移動運(yùn)營商流媒體模式是一種通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳遞的運(yùn)行方式，這種流媒體方式受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響。新一代多媒體、影像傳輸、網(wǎng)絡(luò)電視等信息量猛增使得帶寬成為嚴(yán)重的瓶頸，給網(wǎng)絡(luò)承載帶來巨大壓力。然而cmmb不存在這樣的問題，是3g 無線通信多媒體模式的必要補(bǔ)充。2.2

52、cmmb編解碼研究2.2.1 cmmb信源編碼cmmb信源編碼系統(tǒng)采用低碼率、高效率的音視頻壓縮編碼，輸出碼流遵循rtp（real-time transport protocol）協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與復(fù)用系統(tǒng)的連接。圖22.cmmb 音視頻編碼及邏輯框圖25fig.2-2 audio and video encode diagram of cmmb如圖2-2所示，信源壓縮部分接收音視頻源的數(shù)據(jù)，經(jīng)過壓縮編碼處理輸出到復(fù)用部分。信源壓縮系統(tǒng)具備音視頻預(yù)處理、視頻壓縮、音頻壓縮、rtp封裝等功能。移動多媒體廣播系統(tǒng)音視頻業(yè)務(wù)分為電視廣播業(yè)務(wù)和聲音廣播業(yè)務(wù)，移動多媒體廣播系統(tǒng)信源視頻、音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)選用為

53、：（1）電視廣播業(yè)務(wù)中，視頻壓縮編碼采用avs標(biāo)準(zhǔn)、h.264標(biāo)準(zhǔn)，音頻壓縮編碼采用dra標(biāo)準(zhǔn)、aac標(biāo)準(zhǔn)。（2）聲音廣播業(yè)務(wù)中，音頻壓縮編碼采用dra標(biāo)準(zhǔn)25。2.2.2 cmmb手機(jī)音視頻解碼cmmb數(shù)字電視手機(jī)其cmmb接收器包括：cmmb射頻調(diào)諧器（cmmb rf tuner）、cmmb基帶信號解調(diào)模塊（cmmb demodulator）、cmmb解復(fù)用模塊（cmmb demux）、音頻解碼器（audio decoder）和視頻解碼器（video decoder）。圖23. cmmb終端音視頻解碼過程fig.2-3 audio and video decode datapath of

54、cmmb cmmb射頻調(diào)諧器，負(fù)責(zé)接收cmmb無線信號，并對信號選取放大。cmmb基帶信號解調(diào)模塊，負(fù)責(zé)對cmmb載波解調(diào)，在完成物理信道同步后，將得到的cmmb業(yè)務(wù)復(fù)用幀數(shù)據(jù)。cmmb解復(fù)用模塊，負(fù)責(zé)對cmmb業(yè)務(wù)復(fù)用幀的解復(fù)用，將視頻數(shù)據(jù)傳送到視頻解碼器進(jìn)行解碼，將音頻數(shù)據(jù)傳送到音頻解碼器進(jìn)行解碼。音頻解碼器，負(fù)責(zé)對cmmb解復(fù)用后的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。視頻解碼器，負(fù)責(zé)對cmmb解復(fù)用后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。cmmb終端音視頻解碼過程如圖2-3所示。cmmb終端音視頻解碼過程：首先天線將接收到的數(shù)字電視信號經(jīng)過cmmb射頻調(diào)諧器（cmmb rf tuner）選取放大后送入cmmb基帶信號解調(diào)模

55、塊（cmmb demodulator），cmmb基帶信號解調(diào)模塊將載波解調(diào)后，將數(shù)字信息送入cmmb解復(fù)用模塊（cmmb demux）。解復(fù)用模塊對cmmb復(fù)用幀進(jìn)行解復(fù)用后，將視頻數(shù)據(jù)將送視頻解碼器進(jìn)行解碼，將音頻數(shù)據(jù)送給音頻解碼器進(jìn)行解碼。音頻解碼器（audio decoder）對音頻進(jìn)行解碼，把解碼后的音頻數(shù)據(jù)輸出給揚(yáng)聲器(speaker)播放。視頻解碼器（video decoder）對視頻進(jìn)行解碼，把解碼后的視頻數(shù)據(jù)送給lcd 控制器（lcd controller），lcd控制器把數(shù)據(jù)輸出給lcd進(jìn)行視頻圖像的顯示播放。cmmb視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)是avs和h.264，所以cmmb數(shù)據(jù)經(jīng)過解復(fù)

56、用模塊處理完畢后輸出的視頻數(shù)據(jù)為avs或h.264。h.264和avs視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)都是基于混合視頻編解碼框架，主要包含以下5個(gè)模塊：熵編碼/熵解碼、變換/反變換、量化/反量化、幀內(nèi)預(yù)測、幀間預(yù)測和環(huán)路濾波。h.264和avs 視頻的解碼過程就是從比特流中解出頭信息，產(chǎn)生預(yù)測塊，再通過熵解碼得到的量化系數(shù)經(jīng)反量化、反變換得到殘差塊相加后，再進(jìn)行視頻幀的補(bǔ)償和重構(gòu)。h.264/avs幀間預(yù)測使用基于塊的運(yùn)動矢量來消除圖像間的冗余，幀內(nèi)預(yù)測使用空間預(yù)測模式來消除圖像內(nèi)的冗余。這種利用了時(shí)間冗余和空間冗余進(jìn)行編碼的方式?jīng)Q定了解碼過程通常由兩條途徑組成：對預(yù)測視頻塊的解碼和對編碼殘差塊的解碼。h.264/avs視頻解碼器與其它混合視頻解碼器有共同的特性，包括輸入比特流的緩沖、熵解碼、運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測、反掃描、反量化和反變換等2627。解碼器結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖24. 視頻解碼流程fig.2-4 video decode datapath 解碼分為幾個(gè)層次，依次為圖像頭解碼，幀層解碼，宏塊層解碼，塊解碼，數(shù)據(jù)后處理等幾部分組成。其具體解碼過程如下：首先對熵編碼比特流進(jìn)行分析和解碼，經(jīng)過熵解碼得到圖像數(shù)據(jù)，將得到的圖像數(shù)據(jù)逆掃描得到量化系數(shù)，量化系數(shù)經(jīng)過反量化和反變換得到殘差系數(shù)，殘差系數(shù)加上預(yù)測的結(jié)果得到重構(gòu)數(shù)據(jù)，再經(jīng)過環(huán)路濾波去塊效應(yīng)，最終得