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視頻MP3音/視頻設(shè)計(jì)的新需求

發(fā)布時(shí)間:2007/7/2 0:00:00 訪問次數(shù):559

2006年便攜式媒體播放器市場(chǎng)可謂是花開多枝,硬盤PMP、閃存PMP和視頻MP3分別在不同階層的市場(chǎng)上各領(lǐng)風(fēng)騷,視頻MP3更是挽救了MP3 2005年的頹勢(shì)。硬盤PMP由于強(qiáng)大的處理器性能,可以支持多種主流的視頻格式。閃存MP4支持的是ASF格式,播放幀率達(dá)到30F/S。目前的視頻MP3,普遍支持的是20F/S的AVI視頻文件,Rockchip的RK26XX系列中,RK2606后期可升級(jí)至24F/S的播放速率, RK2608更是達(dá)到30F/S的水平。從硬件架構(gòu)來看,韓國(guó)MV3019、三星SA58450X01、Telechips TCC767、TCC770等芯片也完全有能力開發(fā)到24F/S甚至更高的程度。

  

  圖1 RK26XX整體設(shè)計(jì)方案

  

  圖2 RK26XX系列芯片的芯片框圖

AVI全稱為Audio Video Interleave,顧名思義即音視頻交錯(cuò),其格式規(guī)范是由Microsoft于上個(gè)世紀(jì)90年代初定義的,從早期的Windows NT,到目前最新的Windows Vista,通過其系統(tǒng)自帶的Windows Media Player,都可以對(duì)AVI文件進(jìn)行解析和播放。目前市面上的PMP(如Archos,Maxian,iRiver等)、Pocket PC以及大品牌廠商出品的MP4(如Ramos,Aigo等),也都可以支持播放AVI格式的視頻文件。

從技術(shù)角度上來講,AVI屬于一種container(我們可以理解為容器)。Microsoft在定義AVI文件格式的時(shí)候,只是規(guī)范了在一個(gè)AVI文件里,音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的標(biāo)記,如FOURCC碼,音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的碼率、幀率和對(duì)應(yīng)的解碼器,以及音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的排列組織方式,如交錯(cuò)式或者非交錯(cuò)式,當(dāng)然也可以包括制作、傳播這個(gè)AVI文件的作者信息、工具信息等。實(shí)際上,如果提到AVI文件,并不能夠顯式的表明這個(gè)文件的音視頻是采用什么方式進(jìn)行編碼的,只能表明這個(gè)文件在Windows系統(tǒng)上只要找到對(duì)應(yīng)的解碼器,就可以被Windows系統(tǒng)正確解析,然后調(diào)用合適的解碼器進(jìn)行解碼,最后用戶就可以瀏覽到這個(gè)AVI文件的內(nèi)容了。

從上面的分析可以看到,AVI文件是一種通用的媒體文件格式,如果便攜式播放器能夠支持播放AVI文件,那么可以理解在這樣的便攜式播放器中,所采用的主控芯片方案一定是在設(shè)計(jì)之初就考慮到怎樣讓自己的視頻播放具有盡可能大的普及性,所能播放的視頻文件不僅能夠被自己支持,也能夠被Windows所支持,因而被所有的PMP,Pocket PC以及主流的MP4支持。從這個(gè)角度上來講,目前市面上存在的其它一些視頻格式,如AMV、SMV、IMV、MTV等等,視頻多采用簡(jiǎn)單的Motion-Jpeg編碼,都是某些芯片方案提供商出于芯片計(jì)算能力不足或者存儲(chǔ)限制等原因,而不得已自己定制的視頻文件格式,這些文件格式最大的問題是不被Windows支持,并且伴隨著文件格式不支持,其播放質(zhì)量通常也根本無法與真正的MPEG-4相提并論。

因此,Rockchip的RK26XX系列主推的視頻播放功能支持的視頻是MPEG-4編碼。MPEG-4是近幾年國(guó)際上非常流行,也是非常前沿的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),采用MPEG-4編碼的視頻,圖像清晰,存儲(chǔ)空間少,但編解碼復(fù)雜,計(jì)算量大,并且在計(jì)算過程中也占用了相當(dāng)多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。所以只有具有較強(qiáng)計(jì)算能力的主控芯片才有可能實(shí)現(xiàn)MPEG-4編解碼,并且隨著視頻分辨率的提高,這種計(jì)算上所增加的復(fù)雜度也成倍數(shù)增加。從這一點(diǎn)來看,Rockchip的視頻解碼能力還是非常強(qiáng)大的,采用Rockchip主控方案的便攜式播放器,最大可以支持到QVGA分辨率(320×240)的MPEG-4視頻解碼。

國(guó)際上實(shí)現(xiàn)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的算法主要有XviD、DivX、MS MPEG-4、Apple QuickTime等。出現(xiàn)多種版本的部分原因是一些大公司本著“利益最大化”原則,出于專利考慮,希望盡可能多的將自己對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的理解制定進(jìn)去,因此最終導(dǎo)致了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的不同理解。不過在算法框架上,這幾種算法大體都一樣,而僅在算法的一些細(xì)節(jié)上存在不同。Rockchip考慮到專利避讓,對(duì)上述算法都進(jìn)行了認(rèn)真研究,并最終采用XviD為自己的MPEG-4解碼算法。因?yàn)閄viD是Open Source,并且嚴(yán)格按照MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。細(xì)心的消費(fèi)者會(huì)發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)上流傳著大量的XviD播放插件,如FFDShow等,而如Storm Codec,MPlayer等播放器,本身通過自帶的Codec也能對(duì)很好地支持XviD了。而采用XviD編碼的MPEG-4視頻文件,在Internet上可謂海量。

在音頻支持方面,目前市場(chǎng)上其它一些主控芯片所支持的視頻解碼方案,如前面提到的以AMV、SMV等格式,其音頻格式都是簡(jiǎn)單的IMA ADPCM或是G.723,其聲道多采用單聲道,并沒有采用立體聲(Stereo)效果的。觀看沒有立體聲伴音效果的電影和MTV顯然是難以忍受的,因此Rockchip的RK26XX系列,采用MPEG-4視頻+MPEG格式的Stereo音頻的解碼方式。

  

2006年便攜式媒體播放器市場(chǎng)可謂是花開多枝,硬盤PMP、閃存PMP和視頻MP3分別在不同階層的市場(chǎng)上各領(lǐng)風(fēng)騷,視頻MP3更是挽救了MP3 2005年的頹勢(shì)。硬盤PMP由于強(qiáng)大的處理器性能,可以支持多種主流的視頻格式。閃存MP4支持的是ASF格式,播放幀率達(dá)到30F/S。目前的視頻MP3,普遍支持的是20F/S的AVI視頻文件,Rockchip的RK26XX系列中,RK2606后期可升級(jí)至24F/S的播放速率, RK2608更是達(dá)到30F/S的水平。從硬件架構(gòu)來看,韓國(guó)MV3019、三星SA58450X01、Telechips TCC767、TCC770等芯片也完全有能力開發(fā)到24F/S甚至更高的程度。

  

  圖1 RK26XX整體設(shè)計(jì)方案

  

  圖2 RK26XX系列芯片的芯片框圖

AVI全稱為Audio Video Interleave,顧名思義即音視頻交錯(cuò),其格式規(guī)范是由Microsoft于上個(gè)世紀(jì)90年代初定義的,從早期的Windows NT,到目前最新的Windows Vista,通過其系統(tǒng)自帶的Windows Media Player,都可以對(duì)AVI文件進(jìn)行解析和播放。目前市面上的PMP(如Archos,Maxian,iRiver等)、Pocket PC以及大品牌廠商出品的MP4(如Ramos,Aigo等),也都可以支持播放AVI格式的視頻文件。

從技術(shù)角度上來講,AVI屬于一種container(我們可以理解為容器)。Microsoft在定義AVI文件格式的時(shí)候,只是規(guī)范了在一個(gè)AVI文件里,音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的標(biāo)記,如FOURCC碼,音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的碼率、幀率和對(duì)應(yīng)的解碼器,以及音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的排列組織方式,如交錯(cuò)式或者非交錯(cuò)式,當(dāng)然也可以包括制作、傳播這個(gè)AVI文件的作者信息、工具信息等。實(shí)際上,如果提到AVI文件,并不能夠顯式的表明這個(gè)文件的音視頻是采用什么方式進(jìn)行編碼的,只能表明這個(gè)文件在Windows系統(tǒng)上只要找到對(duì)應(yīng)的解碼器,就可以被Windows系統(tǒng)正確解析,然后調(diào)用合適的解碼器進(jìn)行解碼,最后用戶就可以瀏覽到這個(gè)AVI文件的內(nèi)容了。

從上面的分析可以看到,AVI文件是一種通用的媒體文件格式,如果便攜式播放器能夠支持播放AVI文件,那么可以理解在這樣的便攜式播放器中,所采用的主控芯片方案一定是在設(shè)計(jì)之初就考慮到怎樣讓自己的視頻播放具有盡可能大的普及性,所能播放的視頻文件不僅能夠被自己支持,也能夠被Windows所支持,因而被所有的PMP,Pocket PC以及主流的MP4支持。從這個(gè)角度上來講,目前市面上存在的其它一些視頻格式,如AMV、SMV、IMV、MTV等等,視頻多采用簡(jiǎn)單的Motion-Jpeg編碼,都是某些芯片方案提供商出于芯片計(jì)算能力不足或者存儲(chǔ)限制等原因,而不得已自己定制的視頻文件格式,這些文件格式最大的問題是不被Windows支持,并且伴隨著文件格式不支持,其播放質(zhì)量通常也根本無法與真正的MPEG-4相提并論。

因此,Rockchip的RK26XX系列主推的視頻播放功能支持的視頻是MPEG-4編碼。MPEG-4是近幾年國(guó)際上非常流行,也是非常前沿的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),采用MPEG-4編碼的視頻,圖像清晰,存儲(chǔ)空間少,但編解碼復(fù)雜,計(jì)算量大,并且在計(jì)算過程中也占用了相當(dāng)多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。所以只有具有較強(qiáng)計(jì)算能力的主控芯片才有可能實(shí)現(xiàn)MPEG-4編解碼,并且隨著視頻分辨率的提高,這種計(jì)算上所增加的復(fù)雜度也成倍數(shù)增加。從這一點(diǎn)來看,Rockchip的視頻解碼能力還是非常強(qiáng)大的,采用Rockchip主控方案的便攜式播放器,最大可以支持到QVGA分辨率(320×240)的MPEG-4視頻解碼。

國(guó)際上實(shí)現(xiàn)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的算法主要有XviD、DivX、MS MPEG-4、Apple QuickTime等。出現(xiàn)多種版本的部分原因是一些大公司本著“利益最大化”原則,出于專利考慮,希望盡可能多的將自己對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的理解制定進(jìn)去,因此最終導(dǎo)致了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的不同理解。不過在算法框架上,這幾種算法大體都一樣,而僅在算法的一些細(xì)節(jié)上存在不同。Rockchip考慮到專利避讓,對(duì)上述算法都進(jìn)行了認(rèn)真研究,并最終采用XviD為自己的MPEG-4解碼算法。因?yàn)閄viD是Open Source,并且嚴(yán)格按照MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。細(xì)心的消費(fèi)者會(huì)發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)上流傳著大量的XviD播放插件,如FFDShow等,而如Storm Codec,MPlayer等播放器,本身通過自帶的Codec也能對(duì)很好地支持XviD了。而采用XviD編碼的MPEG-4視頻文件,在Internet上可謂海量。

在音頻支持方面,目前市場(chǎng)上其它一些主控芯片所支持的視頻解碼方案,如前面提到的以AMV、SMV等格式,其音頻格式都是簡(jiǎn)單的IMA ADPCM或是G.723,其聲道多采用單聲道,并沒有采用立體聲(Stereo)效果的。觀看沒有立體聲伴音效果的電影和MTV顯然是難以忍受的,因此Rockchip的RK26XX系列,采用MPEG-4視頻+MPEG格式的Stereo音頻的解碼方式。

  

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