| 先進視頻編解碼器(codec)在過去幾年當中所經歷的高速增長令整個半導體以及消費電子市場所側目。市場調研公司in-stat/mdr調查顯示，隨著多媒體數字技術應用的日益廣泛，先進視頻編解碼器用量增速迅猛，2005年，全球采用先進視頻編解碼器的設備年出貨量已經超過五千萬套。in-stat/mdr預計，這個數字將在2006年超過1億套。
所謂先進視頻編解碼器，是指近年發展起來的高壓縮比的數字視頻編解碼技術和標準，主要包括mpeg4(part2)、h.264(也稱作mpeg4 avc或mpeg4 part10)、vc-1(由微軟wmv9而來)以及中國自主開發的數字音視頻標準avs。其應用領域相當廣泛，包括便攜式多媒體播放器、手機電視、數字電視、iptv、光儲存(藍光/hd-dvd)、視頻監控以及視頻會議等。
繼mpeg2之后，對更加優秀的編解碼技術的追求催生了上述新興標準的出現。“在第一個mpeg2系統部署10年之后的今天，新的先進視頻編解碼技術正在引領半導體產業發生一場新的技術革命。”st家庭娛樂集團家庭影像部部門副經理marc vasseur 表示，“為了在有限的網絡帶寬中傳輸高清畫面，并符合電視機向高清平板電視轉換的潮流，市場呼喚更加優秀的視頻壓縮技術的出現，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
如果僅從當前市場狀況來看，mpeg4已經成為個人視頻播放器的主流標準。“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。”德州儀器半導體技術(上海)有限公司dsp業務發展經理鄭小龍表示，“除pmp外，mpeg4還已經擴展到了數字機頂盒和數字視頻監控等領域。”
不過，隨著h.264以及vc-1等更強對手的出現，mpeg4可能很快就會退居二線。“雖然h.264才剛剛起步，但是它已經引發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絡視頻壓縮標準h.263的一半。”此外，他還表示，vc-1和avs將在網絡電視、數字視頻監控、多媒體教學、醫療影像處理等方面有較好表現和應用潛力。
不難發現，人們對h.264以及vc-1兩大標準的未來更具信心。這從科勝訊(conexant)公司身上可以找到論據。這家h.264方案全球頭號供應商已經看到了先進編解碼市場的未來。該公司寬帶媒體處理業務營銷經理henry derovanessian指出：“毫無疑問，h.264將主宰數字付費電視廣播市場，包括移動電視。而vc1將在pc融合設備上有上佳表現。”他表示，科勝訊希望復制其在h.264技術上的成功，從而成為vc-1技術的主要供應商。
sigmatel公司也已洞察到這一趨勢。sigmatel公司亞洲區高級副總裁劉家聲進一步解釋道：“vc-1 simple/main實質上就是wmv9。由于背靠在臺式電腦領域的深厚基礎，因此該技術必將會被下一代hd-dvd和藍光dvd所采用。”劉家聲說，“至于h.264，它會借助手機電視變得流行。但不僅限于此。h.264還已經得到了sony、apple以及其他公司的推動，這將幫助它在便攜產品市場上取得有利地位。”另外，劉家聲還指出，一個可能重演的歷史將是，憑借wma格式在mp3時代取得一席之地的微軟，其主推的vc-1標準也同樣會在未來的便攜產品市場與h.264標準共存。
相比前面幾位，上海富瀚(fullhan)微電子有限公司副總經理楊小奇的觀點則更加直接：“隨著市場的發展，落后的mpeg4技術將被逐漸淘汰。”楊小奇非常看好h.264，“h.264/mpeg4 avc覆蓋了pmp、dvb、iptv、2.5g/3g、hd dvd等多個產品。”他說，“事實證明，h.264芯片無論在對功耗敏感的移動通信，還是在需要大量計算的高清電視接收場合都能完全勝任。”
毫無疑問，半導體方案供應商是技術前進的強大動力。但來自電信、網絡以及廣播電視運營商的迫切需求才是這股浪潮的主要推動因素。tandberg television公司中國區總經理耿亮表示：“我們已經感受到來自全球范圍內的運營商們對相關方案的強勁需求。這些電信、網絡以及廣播電視公司非常急切的希望能夠利用比mpeg2更加節省帶寬的新興技術來發布新的、吸引消費者的標清以及高清電視服務。”tandberg television是一家數字電視產品和系統(用于在有線電視、dsl、光纖、ip、衛星和地面網絡上分發實況視頻和點播內容)供應商。耿亮說：“mpeg4 avc(h.264)與vc-1標準能夠以前所未有的低碼率實現高質量的視頻畫面，適合各類視頻應用。”
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，但是卻是以增加計算量為代價的，這使得芯片功耗急劇上升。據稱，h.264的功耗幾乎是mpeg4的兩倍。
功耗問題會成為h.264前進路上的一個攔路石嗎？答案似乎是否定的。珠海炬力ip部經理zhu wenge就直截了當的指出：“h.264將變成未來最流行的標準。”而tandberg television的耿亮也持否定態度：“很明顯，人們從新標準(h.264)獲得的好處已經遠遠勝過功率損耗帶來的缺點。”
sigmatel的劉家聲也認為：“功耗問題與具體實現的方法息息相關。一個通用的可編程引擎極有可能促使功耗顯著上升，這是因為它執行了更多復雜算法。而一個優化的硬件系統將會比前者省電，比如在sigmatel被三星公司選用的pr818s。”他說，“業界確實還需要更多的時間來建立一個優化的解決方案。但是技術的不斷進步必將帶來更加優化的實現方法，從而使得原本耗電的新算法成為市場的主流。”
新技術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微米工藝下的一個問題，但是在90nm以及更新的65nm工藝下，問題已經得到改善。此外，隨著ddr2的普遍采用，raw處理以及內存帶寬等都已不再成為問題。不過他也同時提醒：“直播編碼端仍然是一個挑戰，因為mpeg4 avc編碼可能比mpeg2需要5~8倍的數據處理。”
發展趨勢與技術挑戰
先進編解碼技術今后將向何處發展？大多數專家都認為，多模編解碼器似乎是一個必由之路。“先進的編解碼器具有多樣性，在短時間內還難以統一。”鄭小龍表示，“因此由單芯片實現不同先進編解碼器就顯得非常重要，而軟件可編程的數字媒體處理器無疑將是一個理想的平臺。”derovanessian認為，由于mpeg2仍然堅守陣地，mpeg4 avc和vc1又都在不斷增長，因此多模編解碼芯片的時代已經到來。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。“事實上，這個需求已經到來。”他說。而劉家聲甚至還給出了多模時代到來的時間表：“今天市場上已經出現了一些多模芯片，但是他們還是太貴了。如果還不算晚的話，價格降低將會幫助使它在2008年成為市場的主流產品。”
各個專家對先進編解碼技術的發展趨勢還有著其他各自不同的看法。比如鄭小龍就認為，先進視頻編解碼技術的發展其實與集成電路的發展相關。他還表示，目前大量投入應用的以標準清晰度(sd)的編解碼器為主，未來的需求將會逐漸朝高清晰度(hd)發展。而derovanessian則指出，在手持設備上向超低碼率(小于1mbps)發展，在高清視頻(小于6mbps)上向標清碼率發展將是潮流所向。此外，劉家聲表示，為了在相同或者更優的畫質下提供更高的壓縮率，動態補償將會變得越來越復雜。
談到業界在先進編解碼技術的開發過程中需要克服的挑戰。derovanessian把成本問題放在了第一位。他指出：“運營商和設備制造商希望mpeg4 avc技術能如mpeg2那樣便宜，但目前來看，這還很不現實。”朱文革也表示，低成本、低功耗以及高計算能力是三個互相沖突的因素。劉家聲對上述幾個挑戰一樣感同身受：“功耗問題以及成本降低是兩個主要障礙。”不過他同時也對該公司克服這些挑戰信心滿滿，他表示：“sigmatel不是第一個服務于mp3播放器的ic供應商，但是我們會在出貨量變大時，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。”
站在前端方案供應商的角度，tandberg television公司也列出了三個急待克服的挑戰：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化的；2.硅芯片以及消費設備的充足供應；3.準確及時的了解客戶需求。“我們需要走在客戶的前面，時刻明白客戶下一步在電視機以及內容傳輸業務上想要做什么，這樣才能夠準備好他們需要的技術方案。”耿亮說。
avs：本土標準的成功取決于內容與市場運作
2005年年末通過中國信息產業部批準的avs已經被正式確立為中國先進編解碼技術的國家標準。avs的出臺受到了各大半導體供應商的關注。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理楊小奇認為，avs的出現不是技術的問題，而是政府保護本國工業的一種策略。珠海炬力ip部經理朱文革則表示，相對其他國際標準來說，avs比較實際一些，它的專利費比較低。不過他也指出，由于缺乏內容源，這將使得avs的發展處于一個不可預知的境地。
ti的業務發展經理鄭小龍表示，具有中國自主知識產權的avs標準將對中國的數字音視頻市場產生極為深遠的影響，由于消除了專利技術的壁壘，在市場和產業方面具有得天獨厚的優勢。“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，但它已經可以很好地滿足大多數的應用了。”不過，他指出，avs要取得成功，目前需要提高的不只在技術層面，更多的是在商業運作模式上。此外，他還認為，增強avs源編碼和轉碼基礎，同時更廣泛地拓展其應用領域對于avs推進也相當重要。
由于認為avs標準將成為中國市場上的事實標準，科勝訊公司已經計劃在將來有針對性的為中國市場提供基于該標準的先進編碼器產品。其寬帶媒體處理業務營銷經理henry derovanessian表示，科勝訊鼓勵avs聯盟將該標準提交給國際標準委員會，從而推動avs的進一步應用。
sigmatel同樣一直在密切關注avs標準的最新進展。該公司亞洲區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標準。不過，如果有充足內容源的支持，即使沒有客戶要求，sigmatel也會這么做。因此，主要問題還是內容。此外，他還認為，avs要在同其他標準的競爭中勝出，必須：在相同碼率下有相同或者更好的畫質、增加了其他標準缺失的功能、取得內容提供商的支持、降低系統成本。“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。該公司中國區總經理耿亮稱，國際標準帶來的好處主要包括互操作性以及更低的設備成本。“盡管如此，我們依然能夠理解中國渴望利用其家電技術上的專長來部署更具成本效率的數字電視系統。”他說，“tandberg television致力于開放標準并以此來支持客戶。如果中國市場有對基于avs的系統的需求，我們將會滿足客戶的這一需求。”他強調，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本身的質量和性能。 |
