主页（http://www.pttcn.net）：新生代编解码技术促进嵌入式视频应用的流行 环球资源与Gartner的联合调查显示，2004年消费类电子首次取代通信设备成为嵌入式系统的第一大应用，而数字视频是驱动消费类电子应用增长的主要因素之一。视频应用不但是数字电视(DTV)、IPTV、IP可视电话、数字机顶盒(STB)的基本功能，而且正在快速渗透到手机、PDA等移动设备中。各种编解码技术的快速发展推动了数字视频应用的普及，使通过有线/无线网络传播音视频内容成为可能。 在数字视频应用中，未来的明显趋势之一是支持新的视频标准，如H.264/AVC、VC-1和AVS等，而支持多种格式编解码的能力也很关键。此外，对基于不同编码标准、不同帧速率、不同分辨率的视频流进行格式转换的能力是另一项关键能力。 本文将详细剖析主流视频终端应用设备对视频处理的不同要求，以及其可能的技术解决方案。 多模解码是机顶盒的关键
在上表中，AVS(Audio Video Standards)是正在审议中的中国音视频编解码标准，AVC(Advanced Video Codec)是国际标准MPEG-4第10部分或H.264，WMV9、Real、Quiktime、DivX等是分别由微软、RealNetworks等公司开发的视频编解码技术，被广泛用于互联网。在这些技术中，AVC、AVS、WMV9是公认的新一代技术，其压缩效率比老一代技术有成倍的提高。 “信源编解码技术正处于新老标准的交替时期，多种标准并存的局面会长期存在。”中芯联合公司总经理边晓春表示，“然而，这些标准之间是不兼容的。这就要求实现这些标准的芯片必须能够实现多种格式的解码。我们将其称为多模解码。” 随着压缩技术和传输技术的进步，高清电视信号的传输成本和存储成本显著降低，高清卫星电视服务即将在北美和欧洲大面积普及。基于新一代压缩技术的编码与解码对于芯片的计算能力提出了挑战，能否低成本地实现多模的高清解码，已经成为芯片业界的一个重大课题。 目前，针对此问题有三种技术解决方案。 方案一：分别获取针对不同压缩格式的高清解码的硬件核，再根据需求将若干硬件核集成在一起。例如，将实现H.264高清解码的硬件核与实现MPEG-2高清解码的硬件核集成在一起。 方案二：设计一种计算性能超强的通用处理器，配以不同的软件、以适应不同的解码格式。典型的解决方案包括来自英特尔的赛扬600MHz处理器和AMD基于速龙处理器技术的NX处理器系列。基于这类通用CPU的方案一般被用于构建IP机顶盒。 方案三：设计一种硬件加速核，专门承担解码过程中那些计算量较大的工作，而将计算量较小的工作交给其他通用处理器完成，从而保持了可编程和适应不同解码格式的特点。诸如ST、ESS、卓然等机顶盒芯片主流供应商的方案都由信源解码器和嵌入式CPU组成。 方案一的缺点是电路规模偏大、导致生产成本偏高，且难以适应兼容更多格式的需求；方案二的缺点是要求嵌入式系统开发商去适应那些全新的计算平台；方案三的缺点是硬件加速核很难做到兼容不同格式。 作为一家相对较晚切入机顶盒市场的新兴公司，中芯联合的开发思路是：首先寻求各种标准之间的共同部分，然后在统一的算法框架之下设计硬件电路的整体结构，且将其设计为可编程、可配置的，再配以少量特殊硬件电路，即可实现单一硬件电路的、可编程的高清多模解码硬件核。 中芯联合公司正在研制的芯片，就是试图实现低成本的多模高清解码。其主要特点是，使用单一的专用硬件电路实现不同格式的高清解码。“使用专用硬件电路，是由于目前的通用处理器(各类CPU及DSP)的计算能力都不足以处理H.264的高清实时解码。”边晓春表示。 由于机顶盒市场的规模很大，对成本较为敏感，故其视频处理器件的主流产品应该是SoC。但机顶盒市场中的不定因素很多，例如CA标准及其实现、地面传输和信源编解码的中国标准、高清电视的中国标准等等，使得很难定义SoC的产品规格。因此，明年和后年主流机顶盒产品的技术方案可能会出现“百花齐放”的局面，不会快速集中于少数芯片产品及其整机方案。 另一方面，SoC技术、SiP技术的发展非常迅速。我们可以预期，标准清晰度的机顶盒整机产品将基于“单芯片”解决方案，数字调谐器、解调器、MPEG解码器、模拟或数字的视频输出电路、音频处理电路、CPU以及主要的接口电路等将被集成在单一芯片之中，从而最大限度地降低整机成本。
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