發布日期：2022-07-15 點擊率：66
近日,隨著上海富瀚微電子、寧波中科公司、富士通微電子、Philips、TI、ST、上海杰得、中芯聯合微電子等多家公司相繼推出支持標準或AVS標準的編解碼芯片,以手機、PMP和IP TV為主的新一代大規模視頻應用已經不再遙遠,業內專家預測2006年類似視頻應用將火爆登場,而這一次,中外供應商將共同擔綱這一風潮的主角。
標準優勢何在？
2003年5月,國際電聯(ITU)和MPEG標準組織ISO共同發布了/MPEG-4 AVC視頻壓縮標準。是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC的MPEG(活動圖像編碼專家組)的聯合視頻組(JVT:joint video team)開發的一個新的數字視頻編碼標準,它既是ITU-T的,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。和以前的標準一樣,也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。但它采用“回歸基本”的簡潔設計,不用眾多的選項,獲得比++好得多的壓縮性能；加強了對各種信道的適應能力,采用“網絡友好”的結構和語法,有利于對誤碼和丟包的處理；應用目標范圍較寬,以滿足不同速率、不同解析度及不同傳輸(存儲)場合的需求；它的基本系統是開放的,使用無需授權。H．264演進如圖一所示。
圖1:H．264標準演進圖。
相比其他視頻編解碼標準,有非常顯著的優勢。在同等的畫質下,比上一代編碼標準MPEG2平均節約64%的傳輸碼流,而比MPEG4 ASP要平均節約39%的傳輸碼流。相同碼率的視頻流和MPEG-4視頻流相比,擁有大約3個分貝的增益(畫質水平倍增)。
的高壓縮效率可以給視頻實時通信、數字廣播電視、視頻存儲等應用帶來很多好處,提高人們的視頻欣賞質量。當然,與這種高壓縮效率相伴的是需要較高的實現復雜度。與MPEG-2相比,雖然的壓縮性能提高一倍以上,但的計算復雜度也要提高兩倍以上。獲得優越性能的代價是計算復雜度的大幅增加,例如分層設計、多幀參考、多模式運動估計、改進的幀內預測等,這些都顯著提高了預測精度,從而獲得比其他標準好得多的壓縮性能。
圖2是90分鐘的DVD質量電影通過三種壓縮標準壓縮的比較。
圖2:90分鐘的DVD質量電影通過三種壓縮標準壓縮的比較。
芯片——中外供應商對決主戰場？
強大的硬件處理能力和優化的軟件算法是風行的基礎。隨著本土IC設計公司設計能力的提高,在VCD、DVD時代編解碼芯片嚴重依賴進口的局面將改觀。目前,本土IC公司已經在積極投入編解碼芯片的研發,有些公司已經取得突破性進展。
上海富瀚微電子已經推出了支持標清的編解碼芯片FH8601,該芯片完全兼容 Main Profile@Level3,支持的最大分辨率為720×576。富瀚微電子將在2006年第一季度進行FH8601的量產。上海杰得微電子則在第七屆中國高新技術成果交易會展示其Z228應用處理器,據稱杰得微電子正在開發針對機頂盒應用的H264和VC-1高清解碼芯片,將在2006年提供樣片。
而在北京的中芯聯合(北京)微電子有限公司在年初就發布了可同時支持包括業界最新標準在內的多模高清視頻解碼IP核ODM3P-S。 ODM3P-S在視頻解碼方面的基本功能包括:1路高清(1080i、720p)解碼、或2路標清(720×576)解碼,同時支持 High Profile @ Level 4.1和MPEG-2 Main Profile @ High Level。據悉,ODM3P-S還將在2005年內支持包括中國數字視頻編解碼標準AVS與MPEG-4 ASP在內的多項視頻編碼標準。
據悉,另有若干家以提供多媒體產品為主業的本土IC設計公司在積極介入該領域。除開發芯片外,國內還有一些公司在DSP平臺上寫的編碼軟件與解碼軟件,如杭州的海康威視,據稱其產品已經占據了國內視頻監控市場的半壁江山。
中芯聯合(北京)微電子有限公司前任總經理邊曉春表示:“的市場前景,總的來看很好。各類機頂盒、數字電視接收機、下一代DVD、移動視頻設備,都會使用具備解碼功能或編碼功能的芯片,市場潛力極大,未來十年的總需求量應該超過10億片。”
與外國供應商相比,本土的步伐顯然還是有些落后,目前Broadcom、Conexant、TI、ST、Sigma Designs、Philips等都已經發布了量產的新品。其中Philips今年的 SD標清解碼芯片出貨量計劃達到50萬顆,TI則計劃達到80萬顆。
另外,外國供應商已經推出了高清芯片,如Broadcom、意法半導體、飛利浦、科勝訊、SigmaDesign等都有支持高清的芯片面市。意法半導體(ST)則已經開始量產支持/AVC和VC1高清標準的單芯片機頂盒(STB)解決方案——STB7100。該可以同時解碼多個HD視頻流,并把合成的視頻流輸出到兩個電視機,或以畫中畫的形式顯示在屏幕上。高性能300MHz ST40是新器件的CPU核心,它屬于ST的32位RISC系列,采用SuperH體系結構。STB7100支持目前所有的STB操作系統和中間件,并將支持未來的軟件升級。
而Telairity Semiconductor公司發布的T1P2000多核視頻處理器據稱是首個實現Telairity-1架構的處理器設計,該架構控制多個獨立的矢量/標量內核,設計用于處理 (MPEG-4 Part 10)高分辨率編解碼。邊曉春指出:“從應用發展來看,僅有Video decode功能的芯片已經不是市場需求了。市場需要包含功能的SoC。目前大家都在針對不同市場做SoC,有些公司已經推出樣片了。”
2006,有多少熱點可以期待？
雖然2005年本土公司在芯片開發上稍顯落后,但面對即將到來的2006,視頻應用上的變數會導致這場中外供應商的芯片對決出現戲劇性的結局。首當其沖的是中國正積極著手制定自己的IPTV標準,并計劃在年底推出。AVS產業聯盟相關人士透露,擁有自主知識產權的國產標準AVS“肯定”會是IPTV標準體系中之一,是國家推薦標準而不是強制標準,而兩個國外標準和MPEG4目前還難以定奪。
圖3:AVS產業鏈示意圖。
從目前的趨勢看,中國電信和中國網通力推,廣電系統傾向于MPEG4；阿爾卡特等設備商力推,而華為等一部分設備商支持MPEG4。AVS產業聯盟等機構則力推AVS。在這場角逐中,AVS和其他標準共存的可能性相當大,一個原因是在AVS的產業鏈中,在芯片供應上,本土公司均可支持和AVS,有的還是可以支持AVS高清,如新近誕生的鳳芯2號芯片就基于AVS標準,并同時支持最新的技術。該芯片完全兼容AVS1.0、/AVCmainprofile標準,最高支持HD(1920×1080i)格式的實時解碼。其他一些公司如上海富瀚的芯片也支持AVS標準。而外國供應商的推出編解碼芯片則很少支持AVS。
另一個原因是,國內眾多企業已經飽受DVD專利之苦,而曾經指望擺脫MEPG-LA專利魔爪的標準今年大變臉,其公布的收費計劃更是讓人難以接受。今年上半年,授權標準費用公布,專利池的擁有商們將通過MPEG-LA和VIA Licensing 兩個授權代理商向的使用者們收費,并宣布將在2006年1月1日起正式收費。與過去相比,降低了解碼器的專利費,但開始增收編碼器的專利費。如果視頻節目運營商提供采用/MPEG-4 AVC(2006年1月1日開始收費)標準的視頻節目,則還需要支付加盟費(Participation fee)。而最令人泄氣的是,終端用戶也需要交納不同形式的費用,這筆費用將由運營商代收,打入收費成本。另外,兩個專利代理組織的存在也使得問題更加的復雜化,甚至在某些情況,用戶不得不同時面對這兩個組織,原因是他們各自代表一部分專利擁有者。
如此復雜的專利收費估計讓國人對望而卻步,這樣誕生不久的AVS就有了生存的希望。如果AVS成為行業標準之一,則有望獲得各大芯片廠商的廣泛支持,從而獲得在未來勝出的機會。這樣,本土廠商也可在未來巨大的市場中分一杯羹。如果,AVS被排除在IPTV標準之外,和MPEG4中選,由于目前主流市場還多是標清天下,所以本土廠商也可在這一市場有所作為。
另外,邊曉春也指出:“雖然前景很好,但在近期,比較清晰的市場只有北美和歐洲高清衛星機頂盒市場,面向DVB-C與DVB-T的基于的數字電視廣播何時開始,并沒有明確的時間表,目前開通廣播的國家還都在使用MPEG-2。基于DVB-H或其他傳輸標準的、面向移動市場的數字廣播,在韓國和歐洲進展較快,其他國家的局面也還不是很明朗。基于3G的視頻流媒體服務或廣播服務還有待3G的普及。因此,芯片市場的啟動應該是在2006年,而從2008年開始擴展到較大規模。”
在以手機、PMP為主要載體的移動視頻應用方面,隨著三星、諾基亞、明基移動等紛紛推出基于編解碼標準的手機等產品以及基于編解碼技術的PMP的問世,預計在移動視頻領域,應用將占據主導位置。在該領域,由于視頻多是QVGA格式,而非高清格式,所以,本土供應商亦有所表現。
新一代視頻應用正箭步走來,這是本土公司厚積薄發的絕好時機,但我們也應當看到,國內廠商都是初出茅廬,與海外巨頭之間的差距是全面的。除了芯片本身的功能與質量外,軟件、系統、參考設計等方面的“平臺”建設能力的差距很大。即使拿出樣片,距離真正被整機廠商接受還有很長的路要走。近來,國外廠商不約而同地宣傳他們的“平臺策略”,這應值得本土廠商關注。
視頻應用,誰為王者？我們將拭目以待!
