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吸血狼王

2006-10-08 15:44

前序:
因为本人工作的原因，MP3这块做了1年多，算是比较熟悉。而相对MP3来讲，MP4这块情况相对复杂些，其一，标准不象MP3这么分明，其二由于加入视频这块，比较复杂，所以，刚开始连自己都被MP4搞的头昏脑涨，因此，我整理个专题，其中有原创也有转载，基于我之前给一些朋友的公司做过MP4的培训，把这些材料整理成文，希望对广大入门级的MP4fans有所帮助！呵呵。闲话少说，开始我们的入门知识。我想从以下几个方面讲起。
（一）MPEG基础知识
（二）MPEG-4 不同压缩编码格式
（三）常见视频格式解析
（四）什么是MP4？常见品牌的命名解释,MP4硬件架构
（五）主流MP4产品解决方案
（六）MP4屏幕类型
（七）市场上常见的MP4简单分析
（八）小结

吸血狼王

2006-10-08 15:45

（一）MPEG基础知识
MPEG的全称是“Motion Picture Expert Group”（移动影像专家组），组建于1988年，目的是为传送音频和视频制定标准。
MPEG-1
：广泛的应用在 VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，可以说 99% 的 VCD 都是用 MPEG1 格式压缩的。
我们目前习惯的MP3，并不是MPEG-3，而是MPEG 1 layer 3，属于MPEG 1中的音频部分。
MPEG 1的像质等同于VHS，存储媒体为CD-ROM，图像尺寸320×240，音质等同于CD，比特率为1.5Mbps。
该标准分三个部分：
　　 1.系统：控制将视频、音频比特流合为统一的比特流。
　　 2.视频：基于H.261和JPEG。
　　 3.音频：基于MUSICAM技术。
MPEG-2
：应用在 DVD 的制作（压缩）方面，同时在一些 HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用面。
目标：
---------------------------------------------------------------
Level　　　 size　　 Pixels/sec bit-rat　　 Application　
---------------------------------------------------------------
Low　　　　 352 x 240　　 3 M　　 4　　 consumer tape equiv.
Main　　　　720 x 480　　10 M　　 15　　 studio TV　
High 1440　1440 x 1152　 47 M　　60　　 consumer HDTV　
High　　　 1920 x 1080　 63 M　　80　　 film production　
---------------------------------------------------------------
·与MPEG-1的区别：
　 1.除了对帧(frame)进行搜索，还对场(field)进行搜索。
　 2.MB色度格式还可为4:2:2、4:4:4。
　 3.帧尺寸最大可为16383×16383
　 4.可分级(Scalable)：时域(Temporal)等等……
　 5.非线性MB量化因子。
　 6.A bunch of minor fixes
MPEG-3
：原本针对于HDTV(1920×1080)，后来被MPEG-2代替。
MPEG-4
：针对多媒体应用的图像编码标准。
是一种新的压缩算法，使用这种算法的 ASF 格式可以把一部 120 分钟长的电影（未视频文件）压缩到 300M 左右的视频流，可供在网上观看。其它的 DIVX 格式也可以压缩到 600M 左右，但其图象质量比 ASF 要好很多。
MPEG-7
：基于内容表示的标准，应用于多媒体信息的搜索，过滤，组织和处理。
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由以上学术文章可以表达出以下几点核心：
第一：MPEG-1就是家里的VCD，MPEG-2就是家里的了DVD，MPEG-3被淘汰，MPEG-4文件相对体积非常小，常见的700M/2小时，但是图象质量基本接近DVD。
第二：之所以叫MP4，有一大部分人定义为：能播放MPEG-4编码标准的机器就叫MP4。。所以，根据这个标准，就知道市面上到底哪些是在挂羊头，卖狗肉。
第三：所谓MP3，就不是大家眼睛中的MPEG-3，以后听到有人说MP3就是MPEG-3的朋友要指正他哦。正确的叫法为： MPEG 1 layer 3。

吸血狼王

2006-10-08 15:46

（二）MPEG-4 不同压缩编码格式
MP4播放器所支持的编码格式可以说是非常混乱，除了PMC，由于硬件平台的没有统一的标准，软件系统也是由厂商自行设计，这是造成MP4播放器的解码兼容性和解码稳定性参差不齐的根本原因；另外，由MPEG-4编码体系洐生出来的格式很多，除PMC之外的MP4，解码兼容性和硬件有关，这就大大增加了解码的难度，视频格式本来就多例如AVI，ASF，MPG，WMV，再加上编码算法也多：MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，而大多MP4播放器所支持的MPEG-4编码，又有多种衍生的编码算法：DivX、XviD、H.263、 MS MPEG-4 3688 、 Microsoft Video1 、Microsoft RLE......
　　流媒体格式当中，微软所开发的ASF和WMV都是采用MPEG-4编码的，部分MP4支持ASF或WMV这两种流媒体格式。mpg格式既可以是MPEG-1和MPEG-2编码又可以是MPEG-4编码。
以下转一篇文章：
《MPEG-4压缩标准之三国演义》
　运动图像专家组，英文简称MPEG（Moving Picture Experts Group）隶属于ISO/IEC的一个专家工作组，主要负责为数字音视频编码算法开发和制定标准。该组织始建于1988年，并于1992年制定出MPEG0－1标准，它是将视频数据压缩成1－2Mb/s的标准数据流，工业产品VCD机和MP3播放器都是以该标准为基础洐生出来的。随后的1994年，制定出MPEG－2标准，它是为了获得更高的分辨率（720*486），提供广播级视频和CD品质的音频而产生的高质量音视频编码标准，传输速率在3－10Mbit/s之间，它也是数字电视、DVB和DVD所遵循的压缩标准。
　　随着研究工作的深入发展，ISO又公布了“超低比特率活动图像和语音压缩标准”，排序MPEG－4,1998年10月批准第一版，1994年4月又公布了第二版及其校验模型（VM），MPEG－4正式编号是ISO/IEC国际标准14496，它是一种新型的多媒体标准，它与前标准一个重要区别就在于它是一个基于对象的视编码压缩标准，它所定义的码率控制的目标就是获得在给定码率下的最优质量，它为互联网上传输高质量的多媒体视频提供了很好的技术平台。
　　1998年微软开发了第一个在PC上使用的MPEG－4编码器，它包括MS MPEG4V1、MS MPEG4V2、MS MPEG4V3的系列编码内码，其中V1和V2用来制作AVI文件，一直到现在它都是作为Windows的默认组件，不过V1和V2的编码质量不是很好，一直到MS　MPEG4V3才开始有好转，画质有了显著的进步，但是不知微软出何居心，却将这个MS　MPEGV3的视频编码内核封闭，仅仅使其应用于Windows Media流媒体技术上，也就是我们熟悉的ASF流媒体文件中，ASF文件虽然有一些优势，但是由于过分的封闭不能被编辑，末得到广泛的应用，这便惹怒了那些个不怕天不怕地的视频黑客和致力于钻研视频编码的高手，后来，这些小组不仅破解了微软的视频编码，而且经过他们的修改，一种新的视频编码诞生了：那就是广为流传的MPEG编码器－DivX3.11。
　　DivX采用了MS的MPEGV3，改良后并加入自己功能称之为DivX3.11，也是目前互联网上普通采用的MPEG－4编码器之一。很快，DivX被传得红得发紫，几乎成了业界的标准，但是总是同样很快的出现了，DivX的基础技术是非法盗用微软的，微软声称将对所有推动DivX发展的人、企业进行追究，可是DivX技术的创造者之一罗达（Rota）正全面申请将DivX合法化，这是基于DivX虽然是从Window的发明出来的，但却没有用过任何微软的技术，更组建新公司DivXNetworks全力推广DivX，看来DivX（俗称压缩电影）蓬勃发展的大潮是势不可挡了。
　　然而——看来任何吸引眼球的故事在关键时刻都会发生转折，DivX的发展竟也不能脱离这一俗套，就在DivX顺利发展时期，DivX的技术逐渐成熟，商机无限的时候，一台好戏上演了，DivXNetworks成立初衷就是摆脱微软的技术封闭，因而发起一个完全开放源码的项目，名为“Projet Mayo”，目标是开发一套全新的、开放源码的MPEG4编码软件，由于它完全符合ISO　MPEG标准，又是完全开放源代码，OpenDivXCODEC吸引了很多软件，视频高手参与，很快便开发出具有更高性能的编码器Encore2等等，就在DivX最辉煌的时期，DXN公司突然封闭了DivX的源代码，并在Encore2的基础上发布了自有产品DivX4，原来DXN早就给自己留了后门，DivX采取的是LGPL协议，而不是GPL协议，虽说它们都是公共许可证协议，保障自由使用和修改软件或源码的权利，但LGPL允许私有，DXN就是利用这一协议初其不备的摆了所有人一刀。
　　接着——就象好莱坞复仇电影那样，所有被DXN公司狠狠涮了一回的软件、视频团体另起门户，逐渐重新聚拢开发力量，高举复仇大旗，在OpenDivX版本基础上，再次开发出一种新的MPEG－4编码--XviD，名字的顺序和Divx刚好相反，仅仅从名字就可以看出Xvid充满了复仇的力量。
　　从技术上来说，Xvid已经基本上与DXN公司的最新版本DivX5接近，或者还有所超越，它可以在保持DivX5画质基础上，大大提高压缩时间，被认为是目前最快的MPEG4编码。除此之外，Xvid还吸收了前车之鉴，依照GPL发布，也就是说，谁要是想做成产品而不开放源码是非法的。
　　跌宕起伏的故事讲完了，从技术和应用上来说，MPEG是非常好的压缩技术，甚至有人说它是21世纪数字视频压缩的标准，由于从MPEG－4洐生出来的格式很多，并且各大电影厂商也对MPEG-4技术存有戒心，虽然在互联网上可以找到基于MPEG－4标准的高质量的电影节目，但实际支持MPEG－4技术的硬件产品不是很多，Sigma公司的MPEG4解码卡NS4000支持ISO　MPEG4和DivX，但却不兼容微软公司的WMV，直到Snazzi推出Snazzi*DV AVIO，全面兼容MPEG-4的WMV、DivX和Xvid格式，是一款性价比极高的MPEG-4实时编解码卡。今天，我们终于有幸用硬件实时制作高画质的MPEG－4格式的电影了，随着科技的飞速发展，相信今后会有更多MPEG－4硬件产品可供我们选用。MPEG-4的春天就要来了。
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好，艰涩的文字看完，动人的历史故事看完，有朋友会说：原来MPEG-4这么复杂，充满了传奇的色彩。呵呵，我看完文章也有这样感受，结合实际，总结如下几点：
第一：微软的ASF格式，WMV，采用DIVX，XVID编码的AVI格式，全部都是MPEG-4编码。因此，能播放以上格式的，可以统称为MPEG-4播放器，简称MP4

第二：MPEG-4并没有确定必须用什么扩展名，它只是一种编码方法而已，使用avi作为扩展名，是一种习惯性的沿用，这和标准的AVI是有所区别的。现在主流的MP4一般都支持DivX或Xvid编码的avi格式，但是其它很多编码的avi就不一定支持了。最后一提，格式兼容性还跟视频格式的分辨率，桢率和比特率有关，一个支持DivX的MP4播放器，却播放不了DivX的avi，很可能跟前面的三个因素有关。

吸血狼王

2006-10-08 15:46

（三）常见视频格式解析
现在网上的视频格式实在太多，我将这些格式整理了一下，给大家分享。有没有写全的，请回复。
目前，国际上有两大公认的音视频编码标准化组织:一个是国际电信联合会ITU属下的视频编码专家组VCEG（Video Code Expert Group）, VCEG制定的H.261、H.262、H.263已成为电视会议的视频压缩标准，最新推出的H.264是为新一代交互视频通讯制定的标准;另一个则名气更大——国际标准化组织ISO属下的运动图像专家组MPEG（Motion Picture Expert Group），MPEG制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4 AVC 、MPEG-7和MPEG-21。
MPEG-1是较早的视频编码，质量比较差，主要用于 CD-ROM 存储视频，以及大家熟悉的 VCD（Video CD）；MPEG-2是一高清视频编码标准，分辨率达到了1920x1080。现在不但用于 DVD-Video ，而且大部分高清电视也采用 MPEG-2 编码, 美国、欧洲、日本都普遍采用MPEG-2编码作为数字视频的压缩标准；MPEG-4是为交互式多媒体通讯制定得压缩标准，几乎包括了所有多媒体、存储媒体和通信的接口；MPEG-4 AVC是一种不同于MPEG-4 的编码，更加适合低带宽传输；MPEG-7是为互联网视频检索制定的压缩标准；MPEG-21 是定义21世纪多媒体应用的标准化技术。
为了彼此交流的需要,两大国际视频编码标准化组织也相互认证了一些标准，如H.262标准就等同于MPEG-2，而最新的H.264标准则被纳为MPEG-4的一部分。
我国“数字音视频编解码技术标准工作组” 制定了AVS这一具有自主知识产权的第二代信源编码标准。它的编码效率比MPEG-2高2-3倍，与MPEG-4 AVC和H.264处于同一水平。AVS凭借简洁的技术方案，并回避了AVC的专利许可问题，有望成为中国数字电视的信源编码标准。　　
数字视频编码技术上的实力派还有微软的WMV（Windows Media Video），它授权费用低，而且可以在电脑中免费使用，它还是DVD论坛的下一代DVD编码标准之一,因此其应用前景被业界看好。　　
此外, 我们经常看到视频网站上的影视节目通常采用realplay的RM、RMVB格式和苹果的quicktime格式, 可以说它们已经成为网上视频的主角。这主要得益于它们较好地平衡了影音效果和文件体积的关系。
除了以上商业色彩浓厚的编码技术外，民间的视频编码技术也异彩纷呈，例如我们熟知的采用 MPEG-4 视频编码方案的DivX、XivD、3ivX等。
具体分类：
ASF

ASF 是 Advanced Streaming format 的缩写，由字面（高级流格式）意思就应该看出这个格式的用处了吧。说穿了 ASF 就是 MICROSOFT 为了和现在的 Real player 竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式！由于它使用了 MPEG4 的压缩算法，所以压缩率和图像的质量都很不错。因为 ASF 是以一个可以在网上即时观赏的视频“流”格式存在的，所以它的图象质量比 VCD 差一点点并不出奇，但比同是视频“流”格式的 RAM 格式要好。不过如果你不考虑在网上传播，选最好的质量来压缩文件的话，其生成的视频文件比 VCD （MPEG1）好是一点也不奇怪的，但这样的话，就失去了 ASF 本来的发展初衷，还不如干脆用 N AVI 或者 DIVX 。但微软的“子第”就是有它特有的优势，最明显的是各类软件对它的支持方面就无人能敌。
n AVI
n AVI 是 newAVI 的缩写，是一个名为 ShadowRealm 的地下组织发展起来的一种新视频格式。它是由 Microsoft ASF 压缩算法的修改而来的（并不是想象中的 AVI），视频格式追求的无非是压缩率和图象质量，所以 NAVI 为了追求这个目标，改善了原始的 ASF 格式的一些不足，让 NAVI 可以拥有更高的帧率（frame rate）。当然，这是牺牲 ASF 的视频流特性作为代价的。概括来说， NAVI 就是一种去掉视频流特性的改良型 ASF 格式！再简单点就是---非网络版本的 ASF ！
AVI
AVI 是 Audio Video Interleave 的缩写，这个看来也不用我多解释了，这个微软由 WIN3.1 时代就发表的旧视频格式已经为我们服务了好几个年头了。如果这个都不认识，我看你还是别往下看了，这个东西的好处嘛，无非是兼容好、调用方便、图象质量好，但缺点我想也是人所共知的：尺寸大！就是因为这点，我们现在才可以看到由 MPEG1 的诞生到现在 MPEG4 的出台。
MPEG
MPEG 是 Motion Picture Experts Group 的缩写，它包括了 MPEG-1, MPEG-2 和 MPEG-4 （注意，没有MPEG-3，大家熟悉的MP3 只是 MPEG Layeur 3）。MPEG-1相信是大家接触得最多的了，因为它被广泛的应用在 VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，可以说 99% 的 VCD 都是用 MPEG1 格式压缩的，（注意 VCD2.0 并不是说明 VCD 是用 MPEG-2 压缩的）使用 MPEG-1 的压缩算法，可以把一部 120 分钟长的电影（未视频文件）压缩到 1.2 GB 左右大小。MPEG-2 则是应用在 DVD 的制作（压缩）方面，同时在一些 HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用面。使用 MPEG-2 的压缩算法压缩一部 120 分钟长的电影（未视频文件）可以到压缩到 4 到 8 GB 的大小（当然，其图象质量等性能方面的指标 MPEG-1 是没得比的）。MPEG-4 是一种新的压缩算法，使用这种算法的 ASF 格式可以把一部 120 分钟长的电影（未视频文件）压缩到 300M 左右的视频流，可供在网上观看。其它的 DIVX 格式也可以压缩到 600M 左右，但其图象质量比 ASF 要好很多。
DIVX
DIVX 视频编码技术可以说是一种对 DVD 造成威胁的新生视频压缩格式（有人说它是 DVD 杀手），它由 Microsoft mpeg4v3 修改而来，使用 MPEG4 压缩算法。同时它也可以说是为了打破 ASF 的种种协定而发展出来的。而使用这种据说是美国禁止出口的编码技术 --- MPEG4 压缩一部 DVD 只需要 2 张 CDROM！这样就意味着，你不需要买 DVD ROM 也可以得到和它差不多的视频质量了，而这一切只需要你有 CDROM 哦！况且播放这种编码，对机器的要求也不高，CPU 只要是 300MHZ 以上（不管你是PII,CELERON,PIII,AMDK6/2,AMDK6III,AMDATHALON,CYRIXx86）在配上 64 兆的内存和一个 8兆显存的显卡就可以流畅的播放了。这绝对是一个了不起的技术，前途不可限量！
QuickTime
QuickTime（MOV）是 Apple（苹果）公司创立的一种视频格式，在很长的一段时间里，它都是只在苹果公司的 MAC 机上存在。后来才发展到支持 WINDOWS 平台的，但平心而论，它无论是在本地播放还是作为视频流格式在网上传播，都是一种优良的视频编码格式。到目前为止，它共有 4 个版本，其中以 4.0 版本的压缩率最好！
REAL VIDEO

REAL VIDEO （RA、RAM）格式由一开始就是定位就是在视频流应用方面的，也可以说是视频流技术的始创者。它可以在用 56K MODEM 拨号上网的条件实现不间断的视频播放，当然，其图象质量和 MPEG2、DIVX 等比是不敢恭维的啦。毕竟要实现在网上传输不间断的视频是需要很大的频宽的，这方面 ASF 的它的有力竞争者！
普通的rm格式是real8.0格式，采用的是固定码率编码。多件于VCD－rm，呈流行了一段时间。但由于VCD片源的先天不足，不够清晰，所以压出来的rm也不会清晰。特别是标准在线的225kbps码率，清晰度简直惨不忍睹。
RMVB比RM多了一个VB，VB指的就是variable bit，动态码率的意思！就是real公司的新的编码格式9.0格式。rmvb（real9.0）和rm（real8.0）在音频的编码上都仍旧是采用8.0格式，我们压片时至少采用32kbps sterero music，通常时44K，MTV类的有用到96K，再高就没必要压缩了！

吸血狼王

2006-10-08 15:48

（四）什么是MP4？常见品牌的命名解释
MP4硬件架构
　　关于MP4的概念众说纷纭，摘抄一图，总结出来的关于MP4概念的认识，MP4既“软”，又“硬”，纷繁复杂。
[attachment=25773]
MP4常见品牌的命名
有的厂家机器叫PMP，有的叫PMA，有的叫PMC，这些基本上基于操作系统不同命名的。
虽然MP4这个概念有软硬之分，但是就硬件的MP4来说，根据所采用的设计标准不一样或是功能的侧重点相异又有不同的名字，例如，MP4，PMP，PMC，PVP，PVR，PMA等。
MP4
　　一个笼统而没有统一定义的概念，这里说的是硬件MP4的概念，MP4可以是随身看，可以是MP3的下一代，可以是所有的PMP，PMC，PVP，PVR......诸多如此的播放器的总称。
PMP（ Portable Media Player）
　　没有统一的标准，而是完全按照厂商自己的要求生产，如iRiver PMP-120，PMP-120的软件系统基于Linux，PMP的系统一般都是Linux开发的，没有固定的软件和硬件要求，可以任意组合，但这也是造成MP4产品多样化的原因。另外，PMP的格式兼容性和解码能力跟硬件有关，所以升级比较难。
PMC( Portable Media Center)
　　该平台的硬件和软件都由微软统一规定，硬件方面指定用Intel的XScale处理器，而软件系统是Windows Portable Media Player，这个平台属于开放式构架，软件方面容易扩展。PMC是微软为进军移动娱乐数码领域而制定的新标准。例如，YH-999，完完全全符合PMC的标准。
PVR( Personal Video Recorder )
　　PVR的功能侧重点是视频录像，可以说PVR具有强大的视频录像功能，PVR一般都带有AV-IN/AV-OUT或录像功能。例如，拍得丽iTouch，Mustek PVR-H140。
PVP(Personal Video Player)
和PMP差不多的概念。
PMA（ Pocket Media Assistant）
　　简单地说就是PDA与硬盘MP4的合体，是比较新潮的数码产品，Archos PMA 4XX系列，是全球首款也是现今唯一一款集个人娱乐,商务应用和无线上网于一体的PMA。
MP4硬件架构
与MP3相比MP4播放器的结构要复杂得多因为MP4播放器需要性能强大的CPU或DSP、MCU芯片，以便进行视频的解码编码处理，并对LCD及USB接口等周边组件提供支持。目前，推出MP4解决方案的半导体供应商多达十几家，这些解决方案大致可分为四类：一类是以德州仪器（Ti）、飞利浦为代表的基于CPU+DSP（Digital Signal Processor,数字信号处理器）芯片的解决方案；一类则是以Intel和AMD为代表的基于通用CPU的解决方案；第三种则是以飞思卡尔（FreeScale）及深圳安凯为代表的基于MCU（Micro Control Unit，微控制器）芯片的解决方案；第四种是基于双CPU的解决方案。
1、基于CPU+DSP的硬件架构
提供这类解决方案的厂商主要有SigmaDesigns、Ti和飞利浦等，这类方案中DSP芯片主要负责视频及音频的解码编码工作，而CPU则负责档案的管理和存取、系统支持，以及对使用接口、周边组件等的控制。
在CPU+DSP的解决方案中，CPU和DSP有整合式和分离式两种，整合式就是采用双核单芯片设计，DSP和CPU被整合到一块芯片中，比如爱可视Gmini400采用的S320DM270就是双内核处理器；而分离式则意味着CPU和DSP是独立的两块芯片。
2、基于通用CPU的硬件架构
Intel和AMD提供的是以通用处理器为核心的解决方案，如Intel Xscale PXA255和Intel Xscale PXA270,AMD的Alchemy AU1200。这种架构的嵌入式处理器性能强大，如PXA270最高主频达到了624MHz，AU1200的主频达到了500MHz，它们可以为媒体解码提供强大的动力。这类方案有一个缺点就是耗电量高。
3、基于MCU的硬件架构
以上两面三刀类方案中，其音视频的编解码工作均需要软件的帮助才可实现，而基于MCU的方案是由硬件实现音视频的编解码，如飞思卡尔（FreeScale）的i.MX31和i.MX31L处理器；它们基于ARM11，并集成了eMMA多媒体加速器；而安凯的AK3110M芯片内部集成了专用于视频的硬件解码器和用于音频的音频处理器。由于是基于硬件解码，所以这类方案支持的音视频格式种类受到了限制。不过，采用这类方案的MP4成本较低，目前很多低档MP4播放器都是采用这类方案。
4、基于双CPU的硬件架构
从整体配合上来讲，采用双CPU芯片的MP4解决方案是最合适的，一颗CPU支持底层OS，一颗CPU进行解码，两颗CPU相互配合，这是目前业内最完美的解决方案。但目前还没有正式的特别稳定的芯片发布，业内还在持观望态度。

吸血狼王

2006-10-08 16:00

（五）主流MP4产品解决方案

图2：SigmaDesigns EM8510 芯片。
在解决方案方面，各种方案争相辉映。主要包括：
1.SigmaDesigns EM851x方案
SigmaDesigns 851x处理器是目前性能最强、最全面的专业解码芯片，采用双核设计，将200MHz 32位RISC处理器和MPEG解码处理器集成于单芯片上，在无需其它外围芯片支持的情况下，完成系统所需各种接口的提供、系统处理以及流畅的WMA V9、DivX V3.11、DivX V4.X和5.X、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1等视频解码。
优点：单芯片，低功耗；硬核视频解码，视频播放效果好。
缺点：无法播放网络视频格式RM、RMVB等，主频仅200MHZ。需要6万元买开发平台套件。存储器只能接普通SDRAM，不能接DDR2。
2.AMD Alchemy解决方案

图3：AMD Au1200 芯片。
AMD公司不甘于
PMP
市场的空白，于2005年1月推出了专门为
PMP
设计的处理器Alchemy AU1200。AMD在嵌入式市场上少有建树，此番能专门针对
PMP
市场推出专用处理器，看来AMD非常看好这个市场。
这是一个低功耗、高性能的系统解决方案，旨在使消费者在路途中享受高质量的视频娱乐。Au1200针对个人媒体播放器(
PMP
)进行了专门的优化，可以提供多种新一代的功能，例如可扩展的DVD质量显示功能，直接从数字录像机传输视频内容的能力，以及更长的电池使用寿命。在内容被传输到
PMP
之后，Au1200处理器提供的DVD质量的显示功能可以在不影响影像质量的情况下直接扩展到更大面积的屏幕。Au1200处理器支持业界标准的媒体格式，包括MPEG-1，MPEG2、MPEG4、WMV9、H.263，DivX，XVID，MP3, WMA, WAV, ASF, AVI,JPEG。
AMD Au1200处理器的主要特性包括：低功耗、高性能的处理器，享受长期支持，功耗极低: 优点：更低的成本和更小的功耗，集成了硬件解码器，统一标准的存储器，简化的编程模型，没有DSP代码。高性能应用处理器，MIPS核，500MHZ，高性能DSP功能，硬件媒体加速引擎，单芯片SOC，完全系统的解决方案，更低的总体方案成本，主频可达500MHZ。不需要钱来购买开发套件。
缺点：硬件不支持RM格式，要通过随机赠送的转换软件来支持。
3.英特尔PXA27x的解决方案
英特尔公司于2003年底推出了性能最为强劲的PXA27x嵌入式处理器，最高频率可达624MHz。作为一款性能及其强劲的嵌入式处理器，配合嵌入式Linux或Wince操作系统，PXA27x理论上可以支持任何媒体格式，并通过软件升级，支持未来媒体格式。但由于MPEG-2对硬件的极高要求，因此单纯依靠PXA27x处理器进行MPEG-2编解码是不现实的。
其中，英特尔PXA270不是专门为
PMP
设计，它最初出现在PDA(比如惠普HP4700)和智能手机(如MOTO E680)上。之所以选择PXA270作为
PMP
处理器，是源于它强劲的多媒体处理能力与独特的节电技术。这两项技术对
PMP
产品而言至关重要！

表1：Intel PXA27X处理器应用程序块图表。
PXA270扩展接口有SD/SDIO/MMC、CF/PCMCIA、CMOS/CCD CAMERA、MS/MSPRO、USB1.1、OTG、IDE、LAN、SIM接口、KEYBOARD等。这主要源于PXA270并不专门针对
PMP
开发，而是更广泛地面对PDA、智能手机、
PMP
等设计。PXA270所定位的市场是手持多媒体数码娱乐中心！PXA270具备3D加速功能，满足了游戏应用；最大可支持400万象素的CCD摄像头，数码摄像功能强大；支持LAN接口，可以扩展网络应用。PXA270虽然推出的时间较长，但在
PMP
应用方面国内也少有厂家在做。据笔者所知，目前仅有深圳的深视通公司推出了基于PXA270的
PMP解决方案
。目前市面上还有PXA255解决方案。基于PXA255的方案特点是功耗较低，且能够支持较多的媒体格式，但缺点是无法支持大尺寸图象的编解码，如MPEG-2等。
英特尔公司于2004年推出了2700G多媒体加速芯片，配合PXA270进行视频加速与3D加速。同时，PXA27x加入了wireless MMX技术和SpeedStep动态电源管理技术，不但大大增强了PXA270的媒体处理能力，而且极大降低了系统功耗，延长
PMP
产品的电池寿命。2700G的加入，更使PXA27x方案成为全能解决方案，不但完美解决了MPEG-2编解码问题，更使基于PXA27x的
PMP
产品能向多功能化发展，可以加入游戏、摄像等功能，成为个人娱乐终端。
SpeedStep技术原用于英特尔移动处理器，这种技术用通俗的语言表述就是系统需要多高的主频，它就调节到多高的频率，系统不需要时，它就将处理器主频调节到最低，绝不浪费一点点。SpeedStep技术可以将PXA270的主频在26MHz？624MHz(最高)之间自由调节！也就是说，在系统完全空闲时，PXA270可以运行在26MHz的主频下！此时它的功耗将低于0.1毫安！
优点：目前PXA270可支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DIVx、XVID、AVI、WMV9等格式，可通过软件升级支持未来媒体类型；接口丰富，可支持SD、MS、CF等；支持最大400万象素摄像头；支持动态电源管理，功耗低；
缺点：成本可能较高，需要外部DSP。
4.TI DM320 DSP＋ARM处理器的解决方案
作为DSP巨头，TI力推基于TI DM320 DSP的
PMP解决方案
。TI方案是利用DM320DSP进行音视频编解码处理，ARM处理器负责系统处理及提供外围设备接口。与SigmaDesigns方案一样，TI方案支持的媒体类型非常丰富，提供多种最流行的录制压缩及播放格式，包括MPEG-4 SP、MPEG-4 ASP、MPEG-1、MPEG-2、DivX、WMV WMA V9、QuickTime 6、H.264、AAC-LC、MP3等等。但由于TI DM320为纯DSP芯片，因此必须配合ARM处理器才能组成完整的解决方案，因此在成本上并不具备优势。具有录制和播放功能,编解码能力强，更可具备PVR的功能(即录制和播放可双工同时进行), DM320
PMP
方案录制MPEG-4 SP可达到30fps D1的质量(DM270录像为30fps VGA即640x480),而播放不同格式的视频DM270和DM320均可达到30fps，D1(H.264等格式除外),方案均支持USB2.0,HDD,SD,CF,MS等.TI与Ingenient进行合作，它的设计方案成熟。除了提供
PMP
方案的软件外，还提供硬件的参考设计。

表2：Ingenien技术公司基于TI DM2X及DM3X的多媒体硬件参考设计。
优点：支持的媒体类型丰富，编解码能力强；
缺点：必须配合ARM处理器，成本不占优势，功耗较大；不支持网络视频格式RM、RMVB，低性能应用处理器，ARM 80-160MHZ，有限的软件解决方案，需要客户做大量的软件编程工作。
5.飞思卡尔i.MX31解决方案
飞思卡尔(Freescale)的i.MX家族提供了SZ用于PDA，拥有智能速度的i.MX1和i.MXL用于WPDA、娱乐设备和智能手机。i.MX31和i.MX31L处理器基于ARM11平台，多媒体加速器eMMA可以完成独立的预前和预后处理模块，支持MPEG-4，H.263的编解码。CPU 266MHZ，系统133MHZ，1.8V，16/18彩色LCD控制器，支持VGA。

表3：Freescale IMX应用程序块图表。
采用飞思卡尔的Smart Speed&增强技术，能够最大限度地提高有效周期/指令eCPI，一流的图像处理，要获得持续的娱乐体验，无线手持设备必须提供和显示清晰稳定的视频和逼真的3D图像质量。除片上显示控制器外，i.MX31和i.MX31L处理器还配有片上图像处理单元(IPU)，能够提供高达VGA 640×480 30 fps的视频质量。i.MX31和i.MX31L处理器集成了高速USB On-The-Go端口，能够连接PC或PC外围设备，而不会影响PC运行。它还集成了一个高速USB Host和一个全速USB Host，用以连接WiFi、蓝牙和蜂窝基带等外围设备。
优点：智能电源管理支持三种模式：运行、休眠、停止模式。模块内部完成时钟分频，时钟分频在控制能量中起了关键的作用。提供智能LCD，这样节省电池寿命。支持实时的MPEG-4和H.263图象编解码，支持CIF、QVGA，帧率为30帧/秒，支持PacketVideo、RealNetworks 和Windows Media Player，彩图转换，图象大小达到的预处理，图象质量，彩图转换，图象大小的后处理。i.MX31提供给使用者更好的视频效果和动态的图象应用，比如3D游戏。双重MMC卡和SD卡接口，高速的CMOS sensor接口和IIC接口。凭借Smart Speed技术和eCPI，令高效的532 MHz i.MX31应用处理器能够利用并行处理，以相当于3GHz处理器的性能运行，最大限度地降低功耗。eCPI越低，应用对CPU和电池的要求也就越低。这就使消费者能够连续数小时地享受流式视频和互动3D游戏等移动多媒体娱乐，而无需备用电源。i.MX31处理器采用领先的电源管理、安全和数字版权管理、图像处理技术，并提供一个矢量浮点协处理器和L2高速缓存。这些功能的结合可满足移动娱乐公司对保护可靠移动内容的要求，并响应了需要同时运行3D图形、视频回放和信息处理应用的"高功耗用户"的需求。
缺点：i.MX31芯片原为智能手机专门设计，接口类型比较丰富，但音视频处理能力一般，MPEG-4播放不流畅，无法处理MPEG-2视频。
6.凌阳SPCA536解决方案
凌阳(Sunplus)的SPCA536解决方案价格低廉，支持媒体类型单纯，功能单一；支持的格式非常有限(视频格式仅支持MPEG-4编解码与JPEG，音频格式也比较单一)，视频解码能力比较差，解大文件视频文件会有停顿等；需要DMV格式影音播放(图像声音同步)正版客户端转换软件将各种音视频文件压缩成 (*.mpx)格式，才能在该机播放。
7.Zoran解决方案
目前在ORBBIT全系列MP4微型摄像机中全面采用了拥有SMART功能的智能芯片Zoran COACH 7E。COACH 7不仅提供View-LCD画面的直接接口，免除LCD控制IC的需求。此外，COACH 7可直接控制Zoom与自动对焦镜头，无需在外部增加微控制器。在静态影像部份，COACH 7采用真实12位强化传感器处理技术，与以硬件为主的影像放大，使影像对焦更为顺畅。
相对于COACH 6，Zoran COACH 7新增多项连接功能，除与个人计算机连接外，还具备直接从多种标准打印机打印的Pictbridge功能，而内置的USB 2.0可支持高达480Mbps数据传输。此外，第七代处理器中也融合了Zoran的DVD录像技术。 COACH7采用MPEG4影像压缩技术，在全VGA分辨率下，每秒可处理30个画面，并以其独特的编码处理技术，使得影片以高压缩比呈现优良画质。COACH 7有两种版本：COACH 7E专为普通级CMOS相机设计；而COACH 7P则是用于专业等级的高分辨率CCD相机。这两种版本均支持16Mp影像分辨率。我们根据不同的机型都有采用。
8.Ittiam解决方案
Ittiam公司(
http://www.ittiam.com)公司于2001年由德州仪器印度公司的六位高层管理人士创办，是印度首家完全专注于DSP开发的公司，是全世界最佳DSP软件及系统供货商之一。
Ittiam与其它公司走的路线不同，该公司不提供纯粹的设计服务，而是把重点放在客户定制的产品上。规格级的知识产权属于客户，而不是授权给它们，Ittiam的IP主要集中在实现阶段。为美国KromosCommunications开发的无线通信应用是 Ittiam的首个定制产品设计。Ittiam着重开发用于媒体处理和通信的DSP系统，包括数字视频、无线局域网和语音IP(voice-over-IP)。
Ittiam的MediaAlbum是一个支持高质量多媒体录制、存储、播放和媒流体支持的完整的参考设计。作为一个通用的平台，能够定制各种多媒体终端设备－手持或者桌面型。
特色：视频播放--支持MPEG4和DivX；图像浏览--JPEG；音频播放--MP3和AAC；视频录制--MPEG4和ADPCM；数码相机--JPEG，基于无线局域网和以太网的媒流体播放，带有20GB硬盘，CF或SD卡，802.11b无线局域网，以太网和USB1.1或USB2.0，内置LCD显示，摄像头和麦克风，电视、摄像头、话筒和耳机接口，红外遥控，红外键盘。
9.飞利浦解决方案

图4：Philips pnx0190e。
飞利浦(Philips)的便携式多媒体(Media Box)是一个以 Philips TriMedia为基础的参考设计平台，其核心是采用pnx0190e 的数字多媒体处理核心。主要针对以OEMs/ODM为主的开发用户。
这是个低功率的pnx1500 series TriMedia/Nexperia 处理器，它的特色在于较小的体积容量(100mm×150mm×30mm)，并且能够使用一个电池提供超过 3 小时多媒体播放。至于分辨率上，不像现今的 CIF(320X240) 分辨率，飞利浦
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参考设计平台提供标准定义分辨率(SD,720×480)每秒30张的执行速度。此外也能够提供高品质输出(HD)，在所有标准的 ATSC 分辨率包括 720p 和1080i。
此平台使用Ant Limited's Pure Play多媒体浏览器为主要接口，并整合MP3, MPEG1/2, MPEG4, DivX和H.264等多种视频算法，并可利用USB连接接口将播放文件加载到硬盘，或经由网络TCP/IP 802.11g直接浏览多媒体服务器。主频266 MHz,64 MB DDR400存储器,16 MB boot flash ,20GB硬盘,CVBS/S video in, CBVS/S video out,mini-PCI slot (可插Philips TD2 802.11 网卡),compact flash card socket,结合MMC, SD和MS的flash card socket ,直接对应656种digital video camera input的内部连接器 ,内部电池( 3.7V 2040 mAh Li-Poly ),Casio 18 bit display - 8.8cm (3.5") 320×240,使用USB装置接口连接至PC,使用USB OTG接口连接至OTG外围. 主要网络功能程序和多媒体浏览器Target TCP/IP stack和PurePlay media browser,主要解码程序:Basic Decoders (MPEG2 video,layer 2/3 audio, jpeg),MEPG4 (includes AAC audio) ,DivX (with DivX DRM),H.264 decoder .主要编码程序(录制影像):MPEG2 video encoder library,MPEG4 video encoder library,MPEG2 layer 2或3 audio encoder.
缺点:主频仅266MHZ。

吸血狼王

2006-10-08 16:01

（六）MP4屏幕类型

生产厂商出于对产品的播放显示效果、外形设计、生产成本等方面的需要，采用的彩色液晶显示屏幕也各有不同，于是STN、TFT、LTPS、OLED等专业技术词汇便闯入了广大消费者的眼中。我们将在本文中带您一起去了解它们所采用的技术，评论各自的优劣，使您在购买使用中更有面子。
STN LCD

STN（Super Twisted Nematic超扭曲向列）有CSTN和DSTN之分，属于反射式LCD器件，功耗较小，相比TFT－LCD屏幕在产品待机时间上长，然而这却是以牺牲其他方面性能作为代价的。STN屏幕画面显示较之TFT屏幕逊色不少，在色彩鲜艳度与画面明亮度两方面的差异尤为明显，所以STN屏幕在户外等日光环境下很难使用。STN屏幕显示响应时间较慢，约200毫秒，在播放动画时拖尾现象严重。

STN－LCD屏幕通常出现在较早期推出的中低端彩屏MP3、MP4产品上，很多千元以下的4096色彩屏MP3常采用这种液晶面板，在新产品中已经较少看到，相信在日后会逐渐被其它技术取代。

TFT LCD

TFT（Thin Film Transistor薄膜晶体管）是有源矩阵型液晶显示屏幕(AM-LCD)中的一种，TFT－LCD屏幕在基板的背部设置特殊光源，可以“主动的”对屏幕上的各个独立的象素进行控制，这也就是所谓主动矩阵TFT（active matrix TFT）的来历，这样可以大大的提高显示响应时间，一般TFT的反映时间比较快，小于80ms。而且由于TFT是主动式矩阵LCD，可让液晶的排列方式具有记忆性，不会在电流消失后马上恢复原状。TFT还改善了STN－LCD模糊闪烁（水波纹）的现象，有效的提高了播放动态画面的能力。和STN相比TFT有出色的色彩饱和度、色彩还原能力和更高的对比度。缺点是比较耗电，生产成本比较高。

TFT LCD液晶屏幕是目前最为主流的液晶显示类型，不仅在MP3、MP4产品上大量应用，在桌面液晶显示器、笔记本电脑、电视、手机等产品上更为普遍，相信大家一定不陌生。

LTPS TFT-LCD

LTPS（Low Temperature Polycrystalline Silicon，低温多晶硅）TFT-LCD技术，是由TFT LCD衍生的新一代的技术产品。LTPS屏幕是通过对传统非晶硅（a-Si）TFT-LCD面板增加激光处理制程来制造的。LTPS屏幕的激光处理制程是利用激光器熔化液晶材料并对其进行再结晶，与a-Si TFT-LCD的未结晶硅相比，它可以在晶体管中实现快得多的（约99倍）电子流速度，从而获得更高的分辨率和更丰富的色彩。LTPS LCD提供了比其他LCD技术更大的设计上的灵活性，允许把更小的晶体管放置在LCD面板上。因此，它最大限度地减少了屏幕外围电路所占用的空间。LTPS-LCD模块中的元件数量可减少40%，而连接部分更可减少95%，极大的减少了产品出现故障的几率。此外，LTPS显示屏幕在能耗及耐用性方面都有极大改善。在显示参数上，LTPS低温多晶硅已经有了很大突破，水平和垂直可视角度都可达到170度，显示响应时间达12ms，显示亮度达到500尼特，对比度可达500：1。

LTPS－LCD技术已经诞生多年，并且在性能上占有诸多优势。由于传统a-SI TFT技术经过近年的发展已经非常成熟，而LTPS TFT液晶屏幕的制造需要高于制造传统TFT-LCD的技术水平，目前全球有能力制造的厂商数量较少，使得LTPS TFT液晶屏幕的生产和采购成本比较高。所以目前市场上采用LTPS液晶屏幕的产品并不多见。2004年，掌宝移动科技推出了一款DP7010型MPEG4播放器产品，采用的就是7英寸低温多晶硅（LTPS）高分辨率宽屏（16:9）显示面板，最高支持播放D1（720×480）DVD等级的画质，画面显示效果非常出色。

OLED屏幕

OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管），与前面提到的传统LCD显示方式有本质的不同。它无需背光源，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。因此OLED屏幕可以更轻更薄，可视角度更大，同时也更省电。OLED屏幕的显示响应时间（小于10ms）及色彩优于TFT LCD屏幕，更有可弯曲的特性，其组件结构比目前流行的TFT LCD屏幕简单，生产成本只有TFT LCD的三到四成左右。未来的应用范围极广。不过目前OLED屏幕尚处于研发阶段，使用寿命短、而且无法把屏幕做得更大等技术难题还需解决。

相信大家已经看到国内MP3市场上大量2色或者4色的OLED产品出现，显示效果很出色，已经成为MP3产品液晶屏幕的一种发展趋势。而目前采用全彩OLED屏幕的产品还不多见，近期国内出现的几款售价千元以内的MP4产品，均有采用的1英寸6万5千色OLED液晶屏。韩国NeoSol公司推出过采用2.2英寸全彩色OLED屏幕的产品。

通过上面的介绍，各位可以看出各种显示技术在工作原理或者制造工艺上都有其独到之处。目前TFT－LCD液晶显示屏幕还占据着市场主导地位，而在性能上更具优势的LTPS和OLED显示屏幕，在突破技术瓶颈大规模量产后，其制造成本低的优势就将显现，会成为未来便携式影音娱乐设备的首选。

吸血狼王	2006-10-08 16:02
（七）市场上常见的MP4简单分析

吸血狼王	2006-10-08 16:02
（八）小结

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