高清H.264熱潮將至 芯片方案紛亮相
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情況下，編碼效率提高了30%到40%，相應(yīng)地節(jié)約了至少30%的網(wǎng)絡(luò)帶
寬。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)帶寬越來越寶貴，用戶對高清的需求又越來越強烈的
情況下，采用H.264標(biāo)準(zhǔn)成為在有限帶寬下滿足用戶需求的魚和熊
掌可兼得的方案。
然而，由于編解碼相對復(fù)雜而要求很高的運算能力以及其他一些
原因，支持高清H.264標(biāo)準(zhǔn)的編解碼芯片并未大規(guī)模出現(xiàn)。不過，
值得高興的是，ST、Altera、賽靈思和德州儀器公司都推出了支持
高清H.264標(biāo)準(zhǔn)的編解碼芯片或者解決方案，其中一些方案已經(jīng)量
產(chǎn)并得到市場應(yīng)用。
各種解決方案爭奇斗艷
雖然ST、Altera、賽靈思和德州儀器等四家公司采用的合作模
式和推出的解決方案各不相同，但是這些解決方案無疑都為高清H.264
標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用起到了推波助瀾的作用。
ST正與全球主流運營商合作以推動產(chǎn)品的發(fā)展。ST推出了采用90nm
工藝的7100和7109高清多標(biāo)準(zhǔn)解碼芯片。其中，ST7109是目前市
場唯一一款同時支持高清H.264和VC1標(biāo)準(zhǔn)的IP機頂盒芯片。
Altera采用與第三方合作的方式推出支持高清H.264標(biāo)準(zhǔn)的解決
方案。例如，Radyne公司就基于Altera的Stratix Ⅱ FPGA平臺
推出了支持高清H.264標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)高清編碼器AVC4000-HD，據(jù)稱
這是業(yè)界首個支持高清H.264標(biāo)準(zhǔn)的編碼器解決方案，它提供了更
好的視頻質(zhì)量和更高的集成度，目前可以支持主規(guī)格(Main Profile)
檔次。
今年6月，賽靈思公司與4i2i公司宣布推出業(yè)界第1款基于FPGA的
H.264/AVC高規(guī)格(High Profile)實時視頻解碼器。這款高規(guī)
格解碼器采用單片賽靈思Virtex-4 FPGA和由4i2i公司交易許可
的知識產(chǎn)權(quán)(IP)核實現(xiàn)。
最近，AWOX公司宣布推出基于德州儀器公司達(dá)芬奇平臺的家庭媒
體服務(wù)器參考設(shè)計SALAI軟硬件平臺。AWOX參考平臺支持各種高級
編碼技術(shù)，如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DivX、Nero、
H.264、WMV9與VC-1以及標(biāo)清格式等。德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)(上海)
有限公司北京辦事處半導(dǎo)體事業(yè)部DSP業(yè)務(wù)經(jīng)理鄭小龍表示，公司正
在醞釀推出支持1080i高清H.264標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，未來一兩個月
將有消息。
FPGA平臺應(yīng)用較廣
ST、Altera、賽靈思和德州儀器等四家公司采用的技術(shù)各不相
同。不過殊途同歸，最終的目標(biāo)都是提供支持高清H.264標(biāo)準(zhǔn)的編
解碼解決方案。
ST多媒體市場機頂盒商務(wù)組市場部經(jīng)理葉青華表示，ST公司采用
SoC的方式提供高清編解碼解決方案。采用這種方案的好處在于靈活
性高，能夠支持多種視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。即使客戶需要采用不同的標(biāo)準(zhǔn)，
由于單芯片解決方案本身能夠支持很多標(biāo)準(zhǔn)，可以大大節(jié)省上市時間。
Altera和賽靈思公司都采用基于FPGA解決方案。Altera北中國區(qū)
渠道客戶現(xiàn)場技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理蔣治認(rèn)為，F(xiàn)PGA方案能夠加快開發(fā)周期，
因為它可以直接修改錯誤，當(dāng)方案趨于穩(wěn)定后就采用結(jié)構(gòu)化ASIC的方
式進行固化，后者成本低，只有FPGA解決方案的十分之一。兩種方式
的結(jié)合能夠給客戶提供更好的成本和開發(fā)周期方面的優(yōu)勢。雖然DSP
解決方案的成本低、也非常靈活，但是其性能不夠好。
眾所周知，德州儀器在DSP領(lǐng)域具有無可爭議的王者地位，德州
儀器公司也采用DSP解決方案。聞亭公司市場經(jīng)理李明榮表示，ASIC
由于不可編程性，在應(yīng)對視頻編解碼方面還是有所欠缺。FPGA解決方
案則是強于邏輯處理。DSP由于是流水線結(jié)構(gòu)，因此處理的任務(wù)相對
比較單一，涉及較多邏輯運算的多任務(wù)處理并非其強項。但是，DSP
的運算量大，運算能力很強，適合處理較為復(fù)雜的運算。而高清H.264
編解碼的復(fù)雜度相對較高，因此DSP還是大有用武之地。
量產(chǎn)和應(yīng)用時間各不相同
ST、Altera、賽靈思和德州儀器等四家公司高清H.264產(chǎn)品
和解決方案的量產(chǎn)和市場應(yīng)用時間不盡相同。在這方面，ST領(lǐng)先一步。
2005年，全球有6000萬臺機頂盒采用ST的芯片，今年7100和7109
高清多標(biāo)準(zhǔn)解碼器也獲得了批量生產(chǎn)。在IP機頂盒方面，2005年，法
國電信公司基于7100的產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)；目前西班牙電信公司也推出了
基于7100的機頂盒。在線纜機頂盒市場，歐洲最大的多設(shè)備制造商UPC
今年第二季度開始生產(chǎn)基于ST解決方案的高清H.264機頂盒。而在
地面?zhèn)鬏敺矫?，采?100芯片的高清H.264產(chǎn)品已由CANAL+TPS
公司批量生產(chǎn)。
Altera公司表示，基于該公司高清H.264解決方案的產(chǎn)品已經(jīng)在
美國面世，在中國，雖然還沒有推出相關(guān)的產(chǎn)品，但是有很多客戶對
此非常感興趣，已經(jīng)開始對解決方案進行評估和測試。
德州儀器公司將于2006年第三季度推出基于達(dá)芬奇技術(shù)的數(shù)字視
頻軟件開發(fā)套件。
相關(guān)鏈接
H.264為MPEG4的第10部分
JVT(Joint Video Team，視頻聯(lián)合工作組)于2001年12月在泰
國Pattaya成立。它由ITU-T和ISO兩個國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的有關(guān)視頻編碼
的專家聯(lián)合組成。JVT的工作目標(biāo)是制定一個新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，以實
現(xiàn)視頻的高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性等目標(biāo)。目前JVT
的工作已被ITU-T接納，新的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)稱為H.264標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)
準(zhǔn)也被ISO接納，稱為AVC(Advanced Video Coding)標(biāo)準(zhǔn)，是MPEG-4的
第10部分。
高清電視標(biāo)準(zhǔn)明年1月1日實施
今年3月31日，信息產(chǎn)業(yè)部正式發(fā)布了《數(shù)字電視接收設(shè)備——
—基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》、《數(shù)字電視接收設(shè)備———接口標(biāo)準(zhǔn)》、《數(shù)字電視
接收設(shè)備———機頂盒標(biāo)準(zhǔn)》、《數(shù)字電視接收設(shè)備———機卡分離
標(biāo)準(zhǔn)》、《數(shù)字電視接收設(shè)備———顯示器標(biāo)準(zhǔn)》等25項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
25項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是電子行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)，不具備強制性，其中，《數(shù)
字電視接收設(shè)備———顯示器標(biāo)準(zhǔn)》給出了9個月的過渡期，于2007
年1月1日起正式實施，其余標(biāo)準(zhǔn)自頒布之日正式實施。
記者觀點
FPGA在視頻和成像應(yīng)用中潛力巨大
消費者對高清晰電視(HDTV)和數(shù)字?jǐn)z像機等創(chuàng)新產(chǎn)品的需求
一直在推動視頻和圖像處理應(yīng)用的迅速發(fā)展。
采用模塊化、可編程視頻和圖像處理方案迎合了這種發(fā)展趨勢，
這種方案具有較高的性能和靈活性，它更新方便，開發(fā)成本低，應(yīng)用
成熟。開始量產(chǎn)時，可以通過移植途徑來降低產(chǎn)品成本。采用FPGA方
案與采用DSP方案、ASSP器件和ASIC方案相比具有以下優(yōu)勢：
*與單芯片DSP視頻和成像解決方案的對比：只采用DSP器件并不
能滿足許多視頻和成像應(yīng)用的處理要求。在FPGA解決方案中，F(xiàn)PGA協(xié)
處理器承擔(dān)了負(fù)荷較大的任務(wù)，從而提高了性價比。例如，設(shè)計人員
可以采用1個DSP器件和1片F(xiàn)PGA來實現(xiàn)成本效益最佳的高清晰(HD)方
案，而不必使用8到10片DSP器件。
*與ASSP器件的對比：ASSP器件一般不能及時支持變化較快的視
頻和成像標(biāo)準(zhǔn)。FPGA能夠很容易地進行更新，支持分辨率更高的視頻
新標(biāo)準(zhǔn)，因此成為視頻解決方案的通用平臺。FPGA的可重新編程能力
還避免了設(shè)計過時的風(fēng)險。
*與ASIC方案的對比：ASIC無法像FPGA那樣輕松地進行修改，其
靈活性和成本也不如FPGA。
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