MPEG4将让位于H.264与VC-1

发布时间：2016-08-04 09:05:26

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先进视频编解码器(codec)在过去几年当中所经历的高速增长令整个半导体以及消费电子市场所侧目。市场调研公司in-stat/mdr调查显示，随着多媒体数字技术应用的日益广泛，先进视频编解码器用量增速迅猛，2005年，全球采用先进视频编解码器的设备年出货量已经超过五千万套。in-stat/mdr预计，这个数字将在2006年超过1亿套。 

所谓先进视频编解码器，是指近年发展起来的高压缩比的数字视频编解码技术和标准，主要包括mpeg4(part2)、h.264(也称作mpeg4 avc或mpeg4 part10)、vc-1(由微软wmv9而来)以及中国自主开发的数字音视频标准avs。其应用领域相当广泛，包括便携式多媒体播放器、手机电视、数字电视、iptv、光储存(蓝光/hd-dvd)、视频监控以及视频会议等。

继mpeg2之后，对更加优秀的编解码技术的追求催生了上述新兴标准的出现。“在第一个mpeg2系统部署10年之后的今天，新的先进视频编解码技术正在引领半导体产业发生一场新的技术革命。”st家庭娱乐集团家庭影像部部门副经理marc vasseur 表示，“为了在有限的网络带宽中传输高清画面，并符合电视机向高清平板电视转换的潮流，市场呼唤更加优秀的视频压缩技术的出现，这正是这场革命的诱因所在。”

mpeg4将遭淘汰，h.264与vc-1共享未来市场

如果仅从当前市场状况来看，mpeg4已经成为个人视频播放器的主流标准。“如果人们将mp3定位为音频播放器，那么很自然就会将视频播放器(pmp)定义为mp4，即以mpeg4为核心编解码器。”德州仪器半导体技术(上海)有限公司dsp业务发展经理郑小龙表示，“除pmp外，mpeg4还已经扩展到了数字机顶盒和数字视频监控等领域。”

不过，随着h.264以及vc-1等更强对手的出现，mpeg4可能很快就会退居二线。“虽然h.264才刚刚起步，但是它已经引发了新一轮的换代热潮。”郑小龙指出，“由于具有更高的视频压缩效率和性能，h.264特别适用于ip可视电话——其频带占用率是过去网络视频压缩标准h.263的一半。”此外，他还表示，vc-1和avs将在网络电视、数字视频监控、多媒体教学、医疗影像处理等方面有较好表现和应用潜力。

不难发现，人们对h.264以及vc-1两大标准的未来更具信心。这从科胜讯(conexant)公司身上可以找到论据。这家h.264方案全球头号供应商已经看到了先进编解码市场的未来。该公司宽带媒体处理业务营销经理henry derovanessian指出：“毫无疑问，h.264将主宰数字付费电视广播市场，包括移动电视。而vc1将在pc融合设备上有上佳表现。”他表示，科胜讯希望复制其在h.264技术上的成功，从而成为vc-1技术的主要供应商。

sigmatel公司也已洞察到这一趋势。sigmatel公司亚洲区高级副总裁刘家声进一步解释道：“vc-1 simple/main实质上就是wmv9。由于背靠在台式电脑领域的深厚基础，因此该技术必将会被下一代hd-dvd和蓝光dvd所采用。”刘家声说，“至于h.264，它会借助手机电视变得流行。但不仅限于此。h.264还已经得到了sony、apple以及其他公司的推动，这将帮助它在便携产品市场上取得有利地位。”另外，刘家声还指出，一个可能重演的历史将是，凭借wma格式在mp3时代取得一席之地的微软，其主推的vc-1标准也同样会在未来的便携产品市场与h.264标准共存。

相比前面几位，上海富瀚(fullhan)微电子有限公司副总经理杨小奇的观点则更加直接：“随着市场的发展，落后的mpeg4技术将被逐渐淘汰。”杨小奇非常看好h.264，“h.264/mpeg4 avc覆盖了pmp、dvb、iptv、2.5g/3g、hd dvd等多个产品。”他说，“事实证明，h.264芯片无论在对功耗敏感的移动通信，还是在需要大量计算的高清电视接收场合都能完全胜任。” 

毫无疑问，半导体方案供应商是技术前进的强大动力。但来自电信、网络以及广播电视运营商的迫切需求才是这股浪潮的主要推动因素。tandberg television公司中国区总经理耿亮表示：“我们已经感受到来自全球范围内的运营商们对相关方案的强劲需求。这些电信、网络以及广播电视公司非常急切的希望能够利用比mpeg2更加节省带宽的新兴技术来发布新的、吸引消费者的标清以及高清电视服务。”tandberg television是一家数字电视产品和系统(用于在有线电视、dsl、光纤、ip、卫星和地面网络上分发实况视频和点播内容)供应商。耿亮说：“mpeg4 avc(h.264)与vc-1标准能够以前所未有的低码率实现高质量的视频画面，适合各类视频应用。”

但是还有功耗的问题。mpeg4的支持者声称，尽管h.264有着更高的压缩比和压缩效率，但是却是以增加计算量为代价的，这使得芯片功耗急剧上升。据称，h.264的功耗几乎是mpeg4的两倍。

功耗问题会成为h.264前进路上的一个拦路石吗？答案似乎是否定的。珠海炬力ip部经理zhu wenge就直截了当的指出：“h.264将变成未来适合流行的标准。”而tandberg television的耿亮也持否定态度：“很明显，人们从新标准(h.264)获得的好处已经远远胜过功率损耗带来的缺点。”

sigmatel的刘家声也认为：“功耗问题与具体实现的方法息息相关。一个通用的可编程引擎极有可能促使功耗显著上升，这是因为它执行了更多复杂算法。而一个优化的硬件系统将会比前者省电，比如在sigmatel被三星公司选用的pr818s。”他说，“业界确实还需要更多的时间来建立一个优化的解决方案。但是技术的不断进步必将带来更加优化的实现方法，从而使得原本耗电的新算法成为市场的主流。”

新技术将有助于问题得到解决。derovanessian指出，h.264功耗上升是0.15微米与0.18微米工艺下的一个问题，但是在90nm以及更新的65nm工艺下，问题已经得到改善。此外，随着ddr2的普遍采用，raw处理以及内存带宽等都已不再成为问题。不过他也同时提醒：“直播编码端仍然是一个挑战，因为mpeg4 avc编码可能比mpeg2需要5~8倍的数据处理。”

发展趋势与技术挑战

先进编解码技术今后将向何处发展？大多数专家都认为，多模编解码器似乎是一个必由之路。“先进的编解码器具有多样性，在短时间内还难以统一。”郑小龙表示，“因此由单芯片实现不同先进编解码器就显得非常重要，而软件可编程的数字媒体处理器无疑将是一个理想的平台。”derovanessian认为，由于mpeg2仍然坚守阵地，mpeg4 avc和vc1又都在不断增长，因此多模编解码芯片的时代已经到来。杨小奇也同样称，兼容mpeg2、h.264/mpeg4 avc等主流格式的编解码芯片将成为市场主流。“事实上，这个需求已经到来。”他说。而刘家声甚至还给出了多模时代到来的时间表：“今天市场上已经出现了一些多模芯片，但是他们还是太贵了。如果还不算晚的话，价格降低将会帮助使它在2008年成为市场的主流产品。”

各个专家对先进编解码技术的发展趋势还有着其他各自不同的看法。比如郑小龙就认为，先进视频编解码技术的发展其实与集成电路的发展相关。他还表示，目前大量投入应用的以标准清晰度(sd)的编解码器为主，未来的需求将会逐渐朝高清晰度(hd)发展。而derovanessian则指出，在手持设备上向超低码率(小于1mbps)发展，在高清视频(小于6mbps)上向标清码率发展将是潮流所向。此外，刘家声表示，为了在相同或者更优的画质下提供更高的压缩率，动态补偿将会变得越来越复杂。

谈到业界在先进编解码技术的开发过程中需要克服的挑战。derovanessian把成本问题放在了第一位。他指出：“运营商和设备制造商希望mpeg4 avc技术能如mpeg2那样便宜，但目前来看，这还很不现实。”朱文革也表示，低成本、低功耗以及高计算能力是三个互相冲突的因素。刘家声对上述几个挑战一样感同身受：“功耗问题以及成本降低是两个主要障碍。”不过他同时也对该公司克服这些挑战信心满满，他表示：“sigmatel不是第一个服务于mp3播放器的ic供应商，但是我们会在出货量变大时，提供低功耗、高集成度以及低成本bom的解决方案，这是我们的专长。”

站在前端方案供应商的角度，tandberg television公司也列出了三个急待克服的挑战：1.管理性能以及鲁棒性，mpeg4 avc和vc1还处于刚刚起步阶段，要认识到其还有很大的改善空间，尤其要意识到编解码是针对不同的市场做出优化的；2.硅芯片以及消费设备的充足供应；3.准确及时的了解客户需求。“我们需要走在客户的前面，时刻明白客户下一步在电视机以及内容传输业务上想要做什么，这样才能够准备好他们需要的技术方案。”耿亮说。

avs：本土标准的成功取决于内容与市场运作

2005年年末通过中国信息产业部批准的avs已经被正式确立为中国先进编解码技术的国家标准。avs的出台受到了各大半导体供应商的关注。特别对于本土公司来说，这无疑是一条令人振奋的消息。上海富瀚微电子有限公司副总经理杨小奇认为，avs的出现不是技术的问题，而是政府保护本国工业的一种策略。珠海炬力ip部经理朱文革则表示，相对其他国际标准来说，avs比较实际一些，它的专利费比较低。不过他也指出，由于缺乏内容源，这将使得avs的发展处于一个不可预知的境地。

ti的业务发展经理郑小龙表示，具有中国自主知识产权的avs标准将对中国的数字音视频市场产生极为深远的影响，由于消除了专利技术的壁垒，在市场和产业方面具有得天独厚的优势。“avs的编码效率比mpeg2高两倍以上，且其所需占用的资源又小于h.264。”他说，“虽然与h.264相比在总体性能上还有些差距，但它已经可以很好地满足大多数的应用了。”不过，他指出，avs要取得成功，目前需要提高的不只在技术层面，更多的是在商业运作模式上。此外，他还认为，增强avs源编码和转码基础，同时更广泛地拓展其应用领域对于avs推进也相当重要。

由于认为avs标准将成为中国市场上的事实标准，科胜讯公司已经计划在将来有针对性的为中国市场提供基于该标准的先进编码器产品。其宽带媒体处理业务营销经理henry derovanessian表示，科胜讯鼓励avs联盟将该标准提交给国际标准委员会，从而推动avs的进一步应用。

sigmatel同样一直在密切关注avs标准的适合新进展。该公司亚洲区高级副总裁刘家声表示，sigmatel将会视客户的需求跟随并支持这个标准。不过，如果有充足内容源的支持，即使没有客户要求，sigmatel也会这么做。因此，主要问题还是内容。此外，他还认为，avs要在同其他标准的竞争中胜出，必须：在相同码率下有相同或者更好的画质、增加了其他标准缺失的功能、取得内容提供商的支持、降低系统成本。“如若不然，要获得广泛的采用可能将会有些困难。”他说。

tandberg television的策略同其他厂商相同。该公司中国区总经理耿亮称，国际标准带来的好处主要包括互操作性以及更低的设备成本。“尽管如此，我们依然能够理解中国渴望利用其家电技术上的专长来部署更具成本效率的数字电视系统。”他说，“tandberg television致力于开放标准并以此来支持客户。如果中国市场有对基于avs的系统的需求，我们将会满足客户的这一需求。”他强调，avs适合终能否成功，将取决于市场需求、多家制造商的支持以及该技术本身的质量和性能。

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