随着高速宽带、身临其境的显示和成像技术以及低成本的计算机性能越来越普及，视频压缩技术已经走向成熟，并在过去几年中成为了视频增长和创新的驱动力。今天，视频压缩在许多领域中得到应用，如：大型方案有数字影院、电缆和卫星上传输的娱乐视频；低延时的应用有视频电话和远程会议、安全监控这样的大容量存储应用；机器扫描与识别；小型方案和低能耗设备有手机、移动与联网设备(MID)以及其他手持设备。
视频压缩所面对的挑战
在这些应用和终端设备中，视频在信息交换、传播和存储中起到了关键作用。本文中，我们将谈论平台基础架构的复杂性、思路和设计方法，这些是TI公司绝大部分视频解决方案的基础。
不同的应用有不同的需求
对在不同的视频应用中终端设备的配置有着不同的需求，因此，提供一个最佳的高效低成本的解决方案是非常复杂和困难的。以下是一些影响视频压缩系统复杂性和设计的主要因素。
1.显示/采集分辨率
视频采集或显示分辨率从手持设备的CIF(352×544)直到数字视频传输和远程会议系统中的高清(1,920×1,080)。不同的分辨率是对基础平台的最大的挑战之一。为了解决这个问题，在计算机性能、内存带宽和视频质量上要有非常高的可扩展性。
2.容错性
用卫星或无线的方法传输视频很容易出错，因此容错性也是必须的。视频会议和广播/机顶盒这些应用需要内部有强大容错性和隐藏性的编解码器。就算在高错误的情况下，这些编解码器和系统也必须能从错误中恢复而不是崩溃。
3.功耗/损耗
对于手持设备和移动互联网设备来说，功耗是至关重要的。即使对于可以用电源的计算机来说，也要求有效率，这样才能延长电池续航时间。这些限制对视频的编解码算法提出了要求，它定义了电源的使用规划和机制，在少量的使用或电源快要用完时，又回过头来降低电源的使用。
4.性能
许多不同的应用对平台的性能产生了不同的限制和需求。对于基于平台的方案，性能的可量测性是必须的，这就能够区别并比较不同的解决方案。例如，监视应用在高画质的前提下需要更高的通道密度，而移动设备需要对有限的电源做出可行的规划。
5.内存占用
对于高清视频设备来说，内存占用在整个系统成本中占了很大一部分。每个不压缩的高清(1,920×1,080)视频帧大约占用了系统3MB内存，而重要的缓冲方法也增加了内存占用并提高了整个系统的成本。
6.延时
在许多应用中，如果用户要享受到无缝沟通的交流体验，延时是关键。视频会议和视频电话要求在视频压缩和解压缩中产生的延时尽可能少，以补偿网络延时。视频监控要求对于端到端的延时要求小于150毫秒，以确保操作员能够看到正确的视频质量。这些延时需求对编解码器和系统的设计提出了严峻的挑战。摄像机采集到的视频信号的复杂性并不是平均分布的，它随着采集的内容而变化。运动、纹理、鲜艳的色彩、平直的区域和文字都对视频压缩方法的复杂性有不同的影响。这意味着计算能力需要很大的动态范围——这对实时系统来说是个难题。为了达到这种可变的、复杂的计算能力，许多系统采用了视频帧缓冲的方法，以牺牲延时为代价，像前面所说的那样。但是，延时和缓冲在这种情况下是对立的。需要在编解码器和系统中设计智能算法和后备选项以确保无缝的沟通并减轻这个问题的影响。
7.网络适应
在许多应用中，网络适应的关键是互动性。为此，视频传输系统必须要有传输的协议。视频电话和视频会议中用到的一个协议是H.241。它严格规定了压缩视频片(视频帧的一部分)的尺寸，可以打包成MCU数据包。编码器所采用的压缩算法需要智能的配置，以确保视频片的边界正好终止在MCU数据包尺寸的边界，这可能是1,100或1,500字节。同时，必须有效使用包内的有效存储空间，以提供最佳的网络带宽应用。这一需求与其他应用中对大量视频片更好压缩效率的需求一起，从而使为平台基础设备设计交替作用成为一个综合复杂的过程。[Page]
8.视频质量
对许多应用程序和终端设备来说，在一个对传输中存储或带宽要求少的平台上看到可接受的视频质量，成为了一个独特的卖点。比如说，现在许多视频会议在720p分辨率情况下所需要的视频信号为500Kbit/s到1Mbit/s，而监控应用在720p的分辨率下所需要的视频信号为2-3Mbit/s，这样就可以减少带宽和存储的需求。但是，对于手持设备来说，在某一给定的预算下以可接受的画面等级来传输视频是非常重要的。在视频压缩系统中，这些因素在视频质量上相互影响。因此，在设计最佳的平台构架时，建立能够包含众多应用领域关键性的区分要素的算法，是一项非常具有挑战性的任务。
9.多格式
播放多格式视频主要是像手机和移动互联网设备这样的移动设备的需求。这对消费者来说也是非常重要的，因为有大量的老标准和新专利。因此，编解码器和系统要能够兼容各种标准。对于平台基础架构，这意味着范围、复杂性和软件的取舍必须妥善的管理以确保最佳的解决方案。
除了以上这些，工程师在为不断发展的视频应用设计软件和硬件时需要处理的最主要的挑战是易用性和向后兼容性。
HDVICP 2.0如何解决这个问题
要设计一个最佳的、可扩展的能够处理大量视频的硬件和软件平台，传统的顺序排列系统设计法可能不是很适用了。
对于一个最佳的、可扩展的可以应用于许多领域的硬件和软件平台，协同设计或并行设计方法是非常必要的。软件平台最开始就设计好了，把平台的复杂性、功耗、性能和应用需求作为整体考虑，从而划分硬件和软件部分。
完整的系统级别的设计和验证使硬件/软件可以在同一个环境中交替使用，从而能够充分地分析软件对硬件的影响，使它们同时被设计和优化。这大大减少了开发市场需求的可编程平台的程序调试时间。