MPEG4將讓位于H.264與VC-1
先進(jìn)視頻編解碼器(codec)在過去幾年當(dāng)中所經(jīng)歷的高速增長令整個(gè)半導(dǎo)體以及消費(fèi)電子市場所側(cè)目。市場調(diào)研公司in-stat/mdr調(diào)查顯示，隨著多媒體數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的日益廣泛，先進(jìn)視頻編解碼器用量增速迅猛，2005年，全球采用先進(jìn)視頻編解碼器的設(shè)備年出貨量已經(jīng)超過五千萬套。in-stat/mdr預(yù)計(jì)，這個(gè)數(shù)字將在2006年超過1億套。
所謂先進(jìn)視頻編解碼器，是指近年發(fā)展起來的高壓縮比的數(shù)字視頻編解碼技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，主要包括mpeg4(part2)、h.264(也稱作mpeg4 avc或mpeg4 part10)、vc-1(由微軟wmv9而來)以及中國自主開發(fā)的數(shù)字音視頻標(biāo)準(zhǔn)avs。其應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，包括便攜式多媒體播放器、手機(jī)電視、數(shù)字電視、iptv、光儲存(藍(lán)光/hd-dvd)、視頻監(jiān)控以及視頻會議等。
繼mpeg2之后，對更加優(yōu)秀的編解碼技術(shù)的追求催生了上述新興標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)。“在第一個(gè)mpeg2系統(tǒng)部署10年之后的今天，新的先進(jìn)視頻編解碼技術(shù)正在引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)生一場新的技術(shù)革命。”st家庭娛樂集團(tuán)家庭影像部部門副經(jīng)理marc vasseur 表示，“為了在有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬中傳輸高清畫面，并符合電視機(jī)向高清平板電視轉(zhuǎn)換的潮流，市場呼喚更加優(yōu)秀的視頻壓縮技術(shù)的出現(xiàn)，這正是這場革命的誘因所在。”
mpeg4將遭淘汰，h.264與vc-1共享未來市場
如果僅從當(dāng)前市場狀況來看，mpeg4已經(jīng)成為個(gè)人視頻播放器的主流標(biāo)準(zhǔn)。“如果人們將mp3定位為音頻播放器，那么很自然就會將視頻播放器(pmp)定義為mp4，即以mpeg4為核心編解碼器。”德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)(上海)有限公司dsp業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍表示，“除pmp外，mpeg4還已經(jīng)擴(kuò)展到了數(shù)字機(jī)頂盒和數(shù)字視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。”
不過，隨著h.264以及vc-1等更強(qiáng)對手的出現(xiàn)，mpeg4可能很快就會退居二線。“雖然h.264才剛剛起步，但是它已經(jīng)引發(fā)了新一輪的換代熱潮。”鄭小龍指出，“由于具有更高的視頻壓縮效率和性能，h.264特別適用于ip可視電話——其頻帶占用率是過去網(wǎng)絡(luò)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)h.263的一半。”此外，他還表示，vc-1和avs將在網(wǎng)絡(luò)電視、數(shù)字視頻監(jiān)控、多媒體教學(xué)、醫(yī)療影像處理等方面有較好表現(xiàn)和應(yīng)用潛力。
不難發(fā)現(xiàn)，人們對h.264以及vc-1兩大標(biāo)準(zhǔn)的未來更具信心。這從科勝訊(conexant)公司身上可以找到論據(jù)。這家h.264方案全球頭號供應(yīng)商已經(jīng)看到了先進(jìn)編解碼市場的未來。該公司寬帶媒體處理業(yè)務(wù)營銷經(jīng)理henry derovanessian指出：“毫無疑問，h.264將主宰數(shù)字付費(fèi)電視廣播市場，包括移動(dòng)電視。而vc1將在pc融合設(shè)備上有上佳表現(xiàn)。”他表示，科勝訊希望復(fù)制其在h.264技術(shù)上的成功，從而成為vc-1技術(shù)的主要供應(yīng)商。
sigmatel公司也已洞察到這一趨勢。sigmatel公司亞洲區(qū)高級副總裁劉家聲進(jìn)一步解釋道：“vc-1 simple/main實(shí)質(zhì)上就是wmv9。由于背靠在臺式電腦領(lǐng)域的深厚基礎(chǔ)，因此該技術(shù)必將會被下一代hd-dvd和藍(lán)光dvd所采用。”劉家聲說，“至于h.264，它會借助手機(jī)電視變得流行。但不僅限于此。h.264還已經(jīng)得到了sony、apple以及其他公司的推動(dòng)，這將幫助它在便攜產(chǎn)品市場上取得有利地位。”另外，劉家聲還指出，一個(gè)可能重演的歷史將是，憑借wma格式在mp3時(shí)代取得一席之地的微軟，其主推的vc-1標(biāo)準(zhǔn)也同樣會在未來的便攜產(chǎn)品市場與h.264標(biāo)準(zhǔn)共存。
相比前面幾位，上海富瀚(fullhan)微電子有限公司副總經(jīng)理?xiàng)钚∑娴挠^點(diǎn)則更加直接：“隨著市場的發(fā)展，落后的mpeg4技術(shù)將被逐漸淘汰。”楊小奇非常看好h.264，“h.264/mpeg4 avc覆蓋了pmp、dvb、iptv、2.5g/3g、hd dvd等多個(gè)產(chǎn)品。”他說，“事實(shí)證明，h.264芯片無論在對功耗敏感的移動(dòng)通信，還是在需要大量計(jì)算的高清電視接收場合都能完全勝任。”
毫無疑問，半導(dǎo)體方案供應(yīng)商是技術(shù)前進(jìn)的強(qiáng)大動(dòng)力。但來自電信、網(wǎng)絡(luò)以及廣播電視運(yùn)營商的迫切需求才是這股浪潮的主要推動(dòng)因素。tandberg television公司中國區(qū)總經(jīng)理耿亮表示：“我們已經(jīng)感受到來自全球范圍內(nèi)的運(yùn)營商們對相關(guān)方案的強(qiáng)勁需求。這些電信、網(wǎng)絡(luò)以及廣播電視公司非常急切的希望能夠利用比mpeg2更加節(jié)省帶寬的新興技術(shù)來發(fā)布新的、吸引消費(fèi)者的標(biāo)清以及高清電視服務(wù)。”tandberg television是一家數(shù)字電視產(chǎn)品和系統(tǒng)(用于在有線電視、dsl、光纖、ip、衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡(luò)上分發(fā)實(shí)況視頻和點(diǎn)播內(nèi)容)供應(yīng)商。耿亮說：“mpeg4 avc(h.264)與vc-1標(biāo)準(zhǔn)能夠以前所未有的低碼率實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻畫面，適合各類視頻應(yīng)用。”
但是還有功耗的問題。mpeg4的支持者聲稱，盡管h.264有著更高的壓縮比和壓縮效率，但是卻是以增加計(jì)算量為代價(jià)的，這使得芯片功耗急劇上升。據(jù)稱，h.264的功耗幾乎是mpeg4的兩倍。
功耗問題會成為h.264前進(jìn)路上的一個(gè)攔路石嗎？答案似乎是否定的。珠海炬力ip部經(jīng)理zhu wenge就直截了當(dāng)?shù)闹赋觯骸?/FONT>h.264將變成未來最流行的標(biāo)準(zhǔn)。”而tandberg television的耿亮也持否定態(tài)度：“很明顯，人們從新標(biāo)準(zhǔn)(h.264)獲得的好處已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過功率損耗帶來的缺點(diǎn)。”
sigmatel的劉家聲也認(rèn)為：“功耗問題與具體實(shí)現(xiàn)的方法息息相關(guān)。一個(gè)通用的可編程引擎極有可能促使功耗顯著上升，這是因?yàn)樗鼒?zhí)行了更多復(fù)雜算法。而一個(gè)優(yōu)化的硬件系統(tǒng)將會比前者省電，比如在sigmatel被三星公司選用的pr818s。”他說，“業(yè)界確實(shí)還需要更多的時(shí)間來建立一個(gè)優(yōu)化的解決方案。但是技術(shù)的不斷進(jìn)步必將帶來更加優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方法，從而使得原本耗電的新算法成為市場的主流。”
新技術(shù)將有助于問題得到解決。derovanessian指出，h.264功耗上升是0.15微米與0.18微米工藝下的一個(gè)問題，但是在90nm以及更新的65nm工藝下，問題已經(jīng)得到改善。此外，隨著ddr2的普遍采用，raw處理以及內(nèi)存帶寬等都已不再成為問題。不過他也同時(shí)提醒：“直播編碼端仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)?/FONT>mpeg4 avc編碼可能比mpeg2需要5~8倍的數(shù)據(jù)處理。”
發(fā)展趨勢與技術(shù)挑戰(zhàn)
先進(jìn)編解碼技術(shù)今后將向何處發(fā)展？大多數(shù)專家都認(rèn)為，多模編解碼器似乎是一個(gè)必由之路。“先進(jìn)的編解碼器具有多樣性，在短時(shí)間內(nèi)還難以統(tǒng)一。”鄭小龍表示，“因此由單芯片實(shí)現(xiàn)不同先進(jìn)編解碼器就顯得非常重要，而軟件可編程的數(shù)字媒體處理器無疑將是一個(gè)理想的平臺。”derovanessian認(rèn)為，由于mpeg2仍然堅(jiān)守陣地，mpeg4 avc和vc1又都在不斷增長，因此多模編解碼芯片的時(shí)代已經(jīng)到來。楊小奇也同樣稱，兼容mpeg2、h.264/mpeg4 avc等主流格式的編解碼芯片將成為市場主流。“事實(shí)上，這個(gè)需求已經(jīng)到來。”他說。而劉家聲甚至還給出了多模時(shí)代到來的時(shí)間表：“今天市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些多模芯片，但是他們還是太貴了。如果還不算晚的話，價(jià)格降低將會幫助使它在2008年成為市場的主流產(chǎn)品。”
各個(gè)專家對先進(jìn)編解碼技術(shù)的發(fā)展趨勢還有著其他各自不同的看法。比如鄭小龍就認(rèn)為，先進(jìn)視頻編解碼技術(shù)的發(fā)展其實(shí)與集成電路的發(fā)展相關(guān)。他還表示，目前大量投入應(yīng)用的以標(biāo)準(zhǔn)清晰度(sd)的編解碼器為主，未來的需求將會逐漸朝高清晰度(hd)發(fā)展。而derovanessian則指出，在手持設(shè)備上向超低碼率(小于1mbps)發(fā)展，在高清視頻(小于6mbps)上向標(biāo)清碼率發(fā)展將是潮流所向。此外，劉家聲表示，為了在相同或者更優(yōu)的畫質(zhì)下提供更高的壓縮率，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償將會變得越來越復(fù)雜。
談到業(yè)界在先進(jìn)編解碼技術(shù)的開發(fā)過程中需要克服的挑戰(zhàn)。derovanessian把成本問題放在了第一位。他指出：“運(yùn)營商和設(shè)備制造商希望mpeg4 avc技術(shù)能如mpeg2那樣便宜，但目前來看，這還很不現(xiàn)實(shí)。”朱文革也表示，低成本、低功耗以及高計(jì)算能力是三個(gè)互相沖突的因素。劉家聲對上述幾個(gè)挑戰(zhàn)一樣感同身受：“功耗問題以及成本降低是兩個(gè)主要障礙。”不過他同時(shí)也對該公司克服這些挑戰(zhàn)信心滿滿，他表示：“sigmatel不是第一個(gè)服務(wù)于mp3播放器的ic供應(yīng)商，但是我們會在出貨量變大時(shí)，提供低功耗、高集成度以及低成本bom的解決方案，這是我們的專長。”
站在前端方案供應(yīng)商的角度，tandberg television公司也列出了三個(gè)急待克服的挑戰(zhàn)：1.管理性能以及魯棒性，mpeg4 avc和vc1還處于剛剛起步階段，要認(rèn)識到其還有很大的改善空間，尤其要意識到編解碼是針對不同的市場做出優(yōu)化的；2.硅芯片以及消費(fèi)設(shè)備的充足供應(yīng)；3.準(zhǔn)確及時(shí)的了解客戶需求。“我們需要走在客戶的前面，時(shí)刻明白客戶下一步在電視機(jī)以及內(nèi)容傳輸業(yè)務(wù)上想要做什么，這樣才能夠準(zhǔn)備好他們需要的技術(shù)方案。”耿亮說。
avs：本土標(biāo)準(zhǔn)的成功取決于內(nèi)容與市場運(yùn)作
2005年年末通過中國信息產(chǎn)業(yè)部批準(zhǔn)的avs已經(jīng)被正式確立為中國先進(jìn)編解碼技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)。avs的出臺受到了各大半導(dǎo)體供應(yīng)商的關(guān)注。特別對于本土公司來說，這無疑是一條令人振奮的消息。上海富瀚微電子有限公司副總經(jīng)理?xiàng)钚∑嬲J(rèn)為，avs的出現(xiàn)不是技術(shù)的問題，而是政府保護(hù)本國工業(yè)的一種策略。珠海炬力ip部經(jīng)理朱文革則表示，相對其他國際標(biāo)準(zhǔn)來說，avs比較實(shí)際一些，它的專利費(fèi)比較低。不過他也指出，由于缺乏內(nèi)容源，這將使得avs的發(fā)展處于一個(gè)不可預(yù)知的境地。
ti的業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍表示，具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的avs標(biāo)準(zhǔn)將對中國的數(shù)字音視頻市場產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響，由于消除了專利技術(shù)的壁壘，在市場和產(chǎn)業(yè)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。“avs的編碼效率比mpeg2高兩倍以上，且其所需占用的資源又小于h.264。”他說，“雖然與h.264相比在總體性能上還有些差距，但它已經(jīng)可以很好地滿足大多數(shù)的應(yīng)用了。”不過，他指出，avs要取得成功，目前需要提高的不只在技術(shù)層面，更多的是在商業(yè)運(yùn)作模式上。此外，他還認(rèn)為，增強(qiáng)avs源編碼和轉(zhuǎn)碼基礎(chǔ)，同時(shí)更廣泛地拓展其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ?/FONT>avs推進(jìn)也相當(dāng)重要。
由于認(rèn)為avs標(biāo)準(zhǔn)將成為中國市場上的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，科勝訊公司已經(jīng)計(jì)劃在將來有針對性的為中國市場提供基于該標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)編碼器產(chǎn)品。其寬帶媒體處理業(yè)務(wù)營銷經(jīng)理henry derovanessian表示，科勝訊鼓勵(lì)avs聯(lián)盟將該標(biāo)準(zhǔn)提交給國際標(biāo)準(zhǔn)委員會，從而推動(dòng)avs的進(jìn)一步應(yīng)用。
sigmatel同樣一直在密切關(guān)注avs標(biāo)準(zhǔn)的最新進(jìn)展。該公司亞洲區(qū)高級副總裁劉家聲表示，sigmatel將會視客戶的需求跟隨并支持這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。不過，如果有充足內(nèi)容源的支持，即使沒有客戶要求，sigmatel也會這么做。因此，主要問題還是內(nèi)容。此外，他還認(rèn)為，avs要在同其他標(biāo)準(zhǔn)的競爭中勝出，必須：在相同碼率下有相同或者更好的畫質(zhì)、增加了其他標(biāo)準(zhǔn)缺失的功能、取得內(nèi)容提供商的支持、降低系統(tǒng)成本。“如若不然，要獲得廣泛的采用可能將會有些困難。”他說。
tandberg television的策略同其他廠商相同。該公司中國區(qū)總經(jīng)理耿亮稱，國際標(biāo)準(zhǔn)帶來的好處主要包括互操作性以及更低的設(shè)備成本。“盡管如此，我們依然能夠理解中國渴望利用其家電技術(shù)上的專長來部署更具成本效率的數(shù)字電視系統(tǒng)。”他說，“tandberg television致力于開放標(biāo)準(zhǔn)并以此來支持客戶。如果中國市場有對基于avs的系統(tǒng)的需求，我們將會滿足客戶的這一需求。”他強(qiáng)調(diào)，avs最終能否成功，將取決于市場需求、多家制造商的支持以及該技術(shù)本身的質(zhì)量和性能。
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