数字音视频编解码技术促消费电子业升级

中国音视频产业市场规模巨大，其中主要推动力来自下列高速成长的领域：

业内人士预计MP4便携数字音视频播放机将以每年100%的速度快速增长，具有多媒体功能的MP4将整合音频、视频、电视、照相等多种功能，尤其值得关注。此外，还有以出口为主的收录机、录音机、电子琴等其他音响产品市场。

AVS标准带动数字音视频业发展

目前，数字电视在整个音视频产业的规模首屈一指，由于信号来源有地面、卫星、有线、互联网，格式有欧洲、美国、日本和中国标准，显示方式有CRT、LCD和PDP。中国AVS标准的颁布对推进整个音视频产业的技术升级发挥了重要影响。

　　中国AVS产业联盟通过成立高清电视组、IPTV组、卫星电视组、移动多媒体局端和终端组，由创维、华为、上广电、中兴通讯和上海中科计算技术研究所(SHICT)分别担任各组组长单位，通过对重点应用领域的研究，已经实现了音视频技术的产业化整体突破。据消息报道，如果采用AVS标准，将高清和标清统一考虑，按照每个AVS机顶盒与解码器平均300元人民币计算，直接的产业规模每年就有1800亿元。

AVS标准的巨大市场影响力，直接促使全球音视频标准版图呈现MPEG-4、H.264和中国主导制定的AVS标准三足鼎立的局面。据不完全统计，中国本土IC设计公司在音视频编解码芯片产业化设计和开发上已经取得了一系列成果。

此外，还有上海富瀚微电子、宁波中科公司、上海杰得、中芯联合微电子等多家中国IC设计公司，相继推出支持H.264标准或AVS标准的编解码芯片。DTV和IPTV芯片供应商则包括成都威斯达、海信、杭州国芯等本土公司。

中国有线电视数字广播业务的起飞，引发了对新型数字机顶盒的巨大需求，据报道2006年可能会出现高达300%的增长。为此，国际半导体巨头也纷纷扎堆中国音视频产品市场。例如，飞利浦公司不久前推出了机顶盒平台的全新家族成员STB22x，ST公司更早时间已经推出了支持H.264和WM9高清标准的单芯片机顶盒解决方案STB7100。国际半导体巨头瞄准的是支持最新标准的高清电视、IPTV和DVD播放器。

多媒体处理器是移动音视频业竞争的焦点

据诺达咨询预测，2008年中国手机电视服务市场规模将达到60.5亿元人民币，到2015年手机电视服务将开始“平民化”。谁拥有AVS-M标准专利话语权，就有可能在AVS-M编解码核心技术、芯片设计技术以及AVS-M软件解码器在各种终端的实现技术等方面占据主动。移动多媒体处理器是音视频产业竞争的焦点所在。

例如，SHICT为芯片企业提供IP软核、H.264与AVS-M兼容实现方案；为内容企业提供转码设备实现多格式互转；为终端厂商提供各种平台下的编解码软件；为软件企业提供流媒体解决方案等；3G网络上AVS-M的一致性测试(转码部分、终端部分)；基于GPRS/CDMA1x的网络流媒体系统。它从整个产业链全程进行布局，尤其值得注意。

总的来看，目前国外半导体公司主导了移动多媒体的发展方向，例如在热门产品PMP领域，采用的DSP芯片方案就有：TI的TMS320DSC21/DSC25/DM270/DM310；飞利浦PNX1511；ADI公司的Blackfin处理器；飞思卡尔的 i.MX21应用处理器；Intel公司的基于Xscale架构的处理器PXA27x；以及Sigma Designs的EM8510等。这些高性能的媒体处理器能够支持LCD显示、USB 2.0、硬盘接口控制功能，以及MPEG-4、MP3、WMA、DivX等文件解码。在一个PMP软硬件设计当中，能够支持的多种压缩及播放格式包括：MPEG-4 SP、MPEG-4 ASP、MPEG-2、DivX、WMV、WMA、MPEG-4 AAC-LC和MP3等。因此，PMP领域，支持多种信源格式是主旋律，开发通用软硬件平台是制胜的关键。有预测说，PMP瞄准的是逐步取代便携式DVD和固定娱乐设备，为此，中国本土的一些便携式DVD和MP3制造商正准备转型到PMP领域。

随着多种标准数字媒体的增多，数字媒体适配器(DMA)有望成为音视频产业发展新的方向，目标是通过宽带在任何时候将任何内容传送到任何地方，DMA将承担起数字音/视频信号的编码、解码和转码等工作，所涉及的视频格式有MPEG-2、MPEG-4、H.264、VC-1、Real Networks、On2 VP5等编解码，而支持的音频格式则有AAC、AC3、MP3、WMA等编解码标准。此外，它还需要支持网络协议栈TCP/IP、UDP、RTP、RTSP、HTTP，以及中间件的OSD、uPNP、DLNA、IGRS、DRM等。例如，飞利浦基于Nexperia PNX1500的互联媒体处理器平台参考设计，就是这样一种DMA。为了免去有线网络的羁绊，Planet公司已经推出了新款无线DMA产品DMA-100W。

音视频技术应用面临全新的发展机遇

目前可视电话的语音压缩标准主要有G.723.1、G.728、G.729和G.729A等。与ITU-T新公布的H.264标准与H.263相比，可视电话要求提供足够好的语音和视频质量，同时占用尽量小的信道带宽，其语音和视频压缩技术正是根据这个要求发展起来的，但由于采用G.723.1、G.728、G.729和G.729A标准的算法复杂，现阶段还没有成为主流技术，因此，有预言说H.264将会广泛应用于可视电话等多媒体通信产品。目前可视电话解决方案主要是基于通用DSP，如TI的TMS320DM642、ADI的Blackfin处理器、飞利浦的数字媒体处理器Nexperia PNX1500等。这些媒体处理器的高速运算能力有助于推动可视电话技术的发展。

　　可视电话虽然属于终端产品，但其技术渗透在整个系统之中，它包含各种复杂的音视频算法软件、网络协议软件、用户界面和应用功能的开发以及底层实时操作系统。未来可视电话通过借助于更先进的技术，将朝着有助于提高图像流畅度和语音清晰度、有效减低数据率、更有效实现系统的QoS保障的方向发展。

此外，DAB(数字音频广播)收音机市场需求近年来增速很快，据悉，已有近30个国家和地区开播或正在试验播出DAB节目，全球每天共有3.3亿人在收听超过600套数字音频广播(DAB)节目。而中国广东地区是全球数字广播接收机的主产地之一，有专家预测说300元是DAB收音机在中国大规模普及的门槛价格。针对潜在的巨大市场，中国西安西芯微电子(IsisIP)已经成功开发的DAB基带芯片，它包含DAB基带解码和MPEG音频解码, 可进行DAB信号的全速解码，有望实现低于300元的DAB收音机整机价格。

此外，DVD录像机曾被飞利浦公司誉为“20年来最具突破性的产品”。In-Stat/MDR预计全球DVD录像机销量2006年将达到1,900万台，因而也将刺激对音视频编解码方案的需求。

产业升级面临的深层次问题

在国内外市场需求的作用下，音视频编解码技术和芯片设计领域目前异常活跃，产业升级是大势所趋。数字电视(DTV)、IPTV、可视电话、数字机顶盒(STB)、多媒体手机、PMP等等产品，为先进音视频编解码技术的发展和应用提供了广阔的平台。在此，支持多种格式信源的编解码能力和成本控制能力是很关键的选项，SoC平台方案是大家自然的选择。但是，随着越来越多的芯片供应商提供SoC解决方案，如何实现产品的差异化将是摆在整机厂商前的巨大难题。可编程程逻辑器件(PLD)和软件设计是实现差异化的关键，值得关注。

目前，音视频产业的特点是消费需求差异很大、产品种类繁多、市场规模巨大、成本要求差异很大，这为中国本土IC设计公司的发展提供了很大的回旋空间。在高端音视频产品设计中，国外音视频方案呈现平台化的趋势；中国IC设计公司，包括台湾一些IC设计公司，提供纯硬件设计方案的比较多，它们虽然有一定的成本优势，可是最大的问题就是缺乏灵活性，它可能给整机厂实现差异化设计带来一定的挑战，也不利于跟进标准的演变，因此，在充分利用各种软件和硬件资源，提升中国音视频IC设计水平方面，发展的空间巨大。

　　需要注意的是：多种编解码标准的并存，导致了芯片需要兼容多种编解码标准，图1所示为编解码器技术领域百花齐放的局面。TI前不久推出的达芬奇方案，也许将终结这种局面，情况如何，让我们拭目以待。