新一代视频应用火爆 2006,中外供应商对决编解码芯片市场?
近日,随着上海富瀚微电子、宁波中科公司、富士通微电子、Philips、TI、ST、
上海杰得中芯联合微电子等多家公司相继推出支持 标准或 AVS 标准的编解码
芯片,以手机、PMP 和 IP TV 为主的新一代大规模视频应用已经不再遥远,业内专家
预测 2006 年类似视频应用将火爆登场,而这一次,中外供应商将共同担纲这一风潮
的主角。
标准优势何在?
2003 年 5 月,国际电联(ITU)和 MPEG 标准组织 ISO 共同发布了
AVC 视频压缩标准。 是 ITU-T 的 VCEG(视频编码专家组)和 ISO/IEC 的
MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:joint video team)开发的一个新的数
字视频编码标准,它既是 ITU-T 的 ,又是 ISO/IEC 的 MPEG-4 的第 10 部分。
和以前的标准一样,也是 DPCM 加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归
基本”的简洁设计,不用众多的选项,获得比 ++好得多的压缩性能;加强了对
各种信道的适应能力,采用“网络友好”的结构和语法,有利于对误码和丢包的处理;
应用目标范围较宽,以满足不同速率、不同解析度及不同传输(存储)场合的需求;它
的基本系统是开放的,使用无需授权。H.264 演进如图一所示。
相比其他视频编解码标准, 有非常显著的优势。在同等的画质下,
比上一代编码标准 MPEG2 平均节约 64%的传输码流,而比 MPEG4 ASP 要平均节
约 39%的传输码流。相同码率的 视频流和 MPEG-4 视频流相比, 拥有大
约 3 个分贝的增益(画质水平倍增)。 的高压缩效率可以给视频实时通信、数字
广播电视、视频存储等应用带来很多好处,提高人们的视频欣赏质量。当然,与这种
高压缩效率相伴的是 需要较高的实现复杂度。与 MPEG-2 相比,虽然 的
压缩性能提高一倍以上,但 的计算复杂度也要提高两倍以上。 获得优越
性能的代价是计算复杂度的大幅增加,例如分层设计、多帧参考、多模式运动估计、
改进的帧内预测等,这些都显著提高了预测精度,从而获得比其他标准好得多的压缩
性能。 图 2 是 90 分钟的 DVD 质量电影通过三种压缩标准压缩的比较。
芯片——中外供应商对决主战场?
强大的硬件处理能力和优化的软件算法是 风行的基础。随着本土 IC 设计
公司设计能力的提高,在 VCD、DVD 时代编解码芯片严重依赖进口的局面将改观。
目前,本土 IC 公司已经在积极投入 编解码芯片的研发,有些公司已经取得突
破性进展。 上海富瀚微电子已经推出了支持标清的 编解码芯片 FH8601,该芯
片完全兼容 Main Profile@Level3,支持的最大分辨率为 720×576。富瀚微电子
将在 2006 年第一季度进行 FH8601 的量产。上海杰得微电子则在第七届中国高新技
术成果交易会展示其 Z228 应用处理器,据称杰得微电子正在开发针对机顶盒应用的
H264 和 VC-1 高清解码芯片,将在 2006 年提供样片。 而在北京的中芯联合(北京)微
电子有限公司在年初就发布了可同时支持包括业界最新标准 在内的多模高清
视频解码 IP 核 ODM3P-S。 ODM3P-S 在视频解码方面的基本功能包括:1 路高清
(1080i、720p)解码、或 2 路标清(720×576)解码,同时支持 High Profile @ Level
和 MPEG-2 Main Profile @ High Level。据悉,ODM3P-S 还将在 2005 年内支持包
括中国数字视频编解码标准 AVS 与 MPEG-4 ASP 在内的多项视频编码标准。 据悉,
另有若干家以提供多媒体产品为主业的本土 IC 设计公司在积极介入该领域。除开发
芯片外,国内还有一些公司在 DSP 平台上写 的编码软件与解码软件,如杭州
的海康威视,据称其产品已经占据了国内视频监控市场的半壁江山。 中芯联合(北京)
微电子有限公司前任总经理边晓春表示:“ 的市场前景,总的来看很好。各类
机顶盒、数字电视接收机、下一代 DVD、移动视频设备,都会使用具备 解码
功能或编码功能的芯片,市场潜力极大,未来十年的总需求量应该超过 10 亿片。”
与外国供应商相比,本土的步伐显然还是有些落后,目前 Broadcom、Conexant、TI、
ST、Sigma Designs、Philips 等都已经发布了量产的 新品。其中 Philips 今年的
SD 标清解码芯片出货量计划达到 50 万颗,TI 则计划达到 80 万颗。 另外,外
国供应商已经推出了 高清芯片,如 Broadcom、意法半导体、飞利浦、科胜讯、
SigmaDesign 等都有支持高清的芯片面市。意法半导体(ST)则已经开始量产支持
和 VC1 高清标准的单芯片机顶盒(STB)解决方案——STB7100。该可以同
时解码多个 HD 视频流,并把合成的视频流输出到两个电视机,或以画中画的形式显
示在屏幕上。高性能 300MHz ST40 是新器件的 CPU 核心,它属于 ST 的 32 位 RISC
系列,采用 SuperH 体系结构。STB7100 支持目前所有的 STB 操作系统和中间件,并
将支持未来的软件升级。 而 Telairity Semiconductor 公司发布的 T1P2000 多核视频处
理器据称是首个实现 Telairity-1 架构的处理器设计,该架构控制多个独立的矢量/标量
内核,设计用于处理 (MPEG-4 Part 10)高分辨率编解码。边晓春指出:“从
应用发展来看,仅有 Video decode 功能的芯片已经不是市场需求了。市场需要包含
功能的 SoC。目前大家都在针对不同市场做 SoC,有些公司已经推出样片了。”
2006,有多少热点可以期待?
虽然 2005 年本土公司在 芯片开发上稍显落后,但面对即将到来的 2006,
视频应用上的变数会导致这场中外供应商的芯片对决出现戏剧性的结局。首当其冲的
是中国正积极着手制定自己的 IPTV 标准,并计划在年底推出。AVS 产业联盟相关人
士透露,拥有自主知识产权的国产标准 AVS“肯定”会是 PTV 标准体系中之一,是国
家推荐标准而不是强制标准,而两个国外标准 和 MPEG4 目前还难以定夺。
从目前的趋势看,中国电信和中国网通力推 ,广电系统倾向于 MPEG4;阿尔
卡特等设备商力推 ,而华为等一部分设备商支持 MPEG4。AVS 产业联盟等机
构则力推 AVS。在这场角逐中,AVS 和其他标准共存的可能性相当大,一个原因是
在 AVS 的产业链中,在芯片供应上,本土公司均可支持 和 AVS,有的还是可以
支持 AVS 高清,如新近诞生的凤芯 2 号芯片就基于 AVS 标准,并同时支持最新的
技术。该芯片完全兼容 、 标准,最高支持
HD(1920×1080i)格式的实时解码。其他一些公司如上海富瀚的芯片也支持 AVS 标准。
而外国供应商的推出 编解码芯片则很少支持 AVS。 另一个原因是,国内众多
企业已经饱受 DVD 专利之苦,而曾经指望摆脱 MEPG-LA 专利魔爪的 标准今
年大变脸,其公布的收费计划更是让人难以接受。今年上半年, 授权标准费用
公布, 专利池的拥有商们将通过 MPEG-LA 和 VIA Licensing 两个授权代理商
向 的使用者们收费,并宣布将在 2006 年 1 月 1 日起正式收费。与过去相比,
降低了解码器的专利费,但开始增收编码器的专利费。如果视频节目运营商提
供采用 AVC(2006 年 1 月 1 日开始收费)标准的视频节目,则还需要支
付加盟费(Participation fee)。而最令人泄气的是,终端用户也需要交纳不同形式的费
用,这笔费用将由运营商代收,打入收费成本。另外,两个专利代理组织的存在也使
得问题更加的复杂化,甚至在某些情况,用户不得不同时面对这两个组织,原因是他
们各自代表一部分专利拥有者。 如此复杂的专利收费估计让国人对 望而却步,
这样诞生不久的 AVS 就有了生存的希望。如果 AVS 成为行业标准之一,则有望获得
各大芯片厂商的广泛支持,从而获得在未来胜出的机会。这样,本土厂商也可在未来
巨大的市场中分一杯羹。如果,AVS 被排除在 IPTV 标准之外, 和 MPEG4 中
选,由于目前主流市场还多是标清天下,所以本土厂商也可在这一市场有所作为。
另外,边晓春也指出:“虽然 前景很好,但在近期,比较清晰的市场只有北美
和欧洲高清卫星机顶盒市场,面向 DVB-C 与 DVB-T 的基于 的数字电视广播
何时开始,并没有明确的时间表,目前开通广播的国家还都在使用 MPEG-2。基于
DVB-H 或其他传输标准的、面向移动市场的数字广播,在韩国和欧洲进展较快,其
他国家的局面也还不是很明朗。基于 3G 的视频流媒体服务或广播服务还有待 3G 的
普及。因此, 芯片市场的启动应该是在 2006 年,而从 2008 年开始扩展到较大
规模。” 在以手机、PMP 为主要载体的移动视频应用方面,随着三星、诺基亚、明
基移动等纷纷推出基于 编解码标准的手机等产品以及基于 编解码技术
的 PMP 的问世,预计在移动视频领域, 应用将占据主导位置。在该领域,由
于视频多是 QVGA 格式,而非高清格式,所以,本土供应商亦有所表现。 新一代视
频应用正箭步走来,这是本土公司厚积薄发的绝好时机,但我们也应当看到,国内厂
商都是初出茅庐,与海外巨头之间的差距是全面的。除了芯片本身的功能与质量外,
软件、系统、参考设计等方面的“平台”建设能力的差距很大。即使拿出样片,距离真
正被整机厂商接受还有很长的路要走。近来,国外厂商不约而同地宣传他们的“平台
策略”,这应值得本土厂商关注。 视频应用,谁为王者?我们将拭目以待!
基于 AMD 平台 PMP 解决方案
一.系统架构
二.基本规格
支持几乎所有流行视频格式:
MEPG1/MEPG2/MEPG4/DIVX3-DIVX5/XVID/WMV9/
支持多种音频格式:WMA/MP3/ACC/OGG
支持多种图片格式:JPEG/BMP/PNG
支持 HOST 和 DEVICE
支持触摸屏
支持 SD/PCMCIA 接口
支持 IDE 接口
支持 TV-OUT,DVD 画质,最高分辨率可达 D1(720 x480)
支持 Camera 接口,130 万-500 万 CMOS 摄像头
支持 DDR1/DDR2 内存
支持视频录制:MEPG4 格式,最高分辨率可达 CIF(320 x240)
三.可扩展功能
支持商务办公软件 OFFICE
支持无线局域网(,g)
手写输入
3D 游戏
高质量视频录制 最高分辨率可达 D1(720X480)
数字版权管理(DRM)
蓝牙
无线数字电视接收(DVB-H)
GSM/GPRS/CDMA 功能
GPS 全球定位系统
基于 Sigma Design 平台 PMP 解决方案
一.系统架构
二.
基本规格
支持视频格式:MEPG1/MEPG2/MEPG4/DIVX3-DIVX5/XVID
支持多种音频格式:WMA/MP3
支持多种图片格式:JPEG/BMP
支持 DEVICE
存储设备:支持 英寸 IDE 接口标准硬盘设备
存储容量:20G-80G
文件系统:FAT32/FAT16
支持文本阅读
支持 TV-OUT,DVD 画质,D1(704*576PAL;720*480NTSC)复合视频输出,高清 Ypbpr 输出
(480P/720P/1080i)
三.可扩展功能
高质量视频录制 最高分辨率可达 D1(720X480)
无线数字电视接收(DVB-H)
USB-OTG
FM 收音机
GPS 全球定位系统
PMP-1000S40
•存储设备
硬盘:支持 英寸 IDE 接口标准硬盘设备
存储容量:20G-80G
•PC Interface
-OTG
传输速度 480Mbps
•文件系统
FAT32/FAT16
•可播放媒体格式
视频:
MPEG4: 、、、AVI、
MPEG
MPEG2:MPG、VOB
MPEG1:MPG、DAT
音频:
MP3、WMA
图片:
JPEG、BMP
•输出端子
TV OUT:
复合视频输出
高清 Ypbpr 输出(480P/720P/1080i)
音频:
SPEAKER
耳机输出
•输入端子
复合视频输入
•显示屏
LCD ”TFT
•电池
锂电 2400mAh、可充电
支持连续播放视频 4 小时以上,连续播放音频
5 个小时以上
•尺寸
PCB:110x75x2
•软件功能
文本:
TXT
•视频输出/录制分辨率
支持 QCIF/D1 的多种分辨率
QCIF (176*144PAL;176*240NTSC)
CIF(352*288PAL;352*480NTSC)
1/2D1(352*576PAL;352*480NTSC)
2/3D1(480*576PAL;480*480NTSC)
D1(704*576PAL;720*480NTSC)
视频播放:
支持快进、快退、暂停、定时、字幕选择
音频播放:
支持歌名、作者、歌词字幕显示
图片播放:
支持旋转、缩放、移动、九画面、循环播放、
背景音乐
视频录制
支持定时录制
客户样机