高清H.264热潮将至 芯片方案纷亮相
日期：2007-8-9H.264标准相对MPEG4Part2而言，在同样的图像质量
情况下，编码效率提高了30%到40%，相应地节约了至少30%的网络带
宽。在当今网络带宽越来越宝贵，用户对高清的需求又越来越强烈的
情况下，采用H.264标准成为在有限带宽下满足用户需求的鱼和熊
掌可兼得的方案。
然而，由于编解码相对复杂而要求很高的运算能力以及其他一些
原因，支持高清H.264标准的编解码芯片并未大规模出现。不过，
值得高兴的是，ST、Altera、赛灵思和德州仪器公司都推出了支持
高清H.264标准的编解码芯片或者解决方案，其中一些方案已经量
产并得到市场应用。
各种解决方案争奇斗艳
虽然ST、Altera、赛灵思和德州仪器等四家公司采用的合作模
式和推出的解决方案各不相同，但是这些解决方案无疑都为高清H.264
标准的应用起到了推波助澜的作用。
ST正与全球主流运营商合作以推动产品的发展。ST推出了采用90nm
工艺的7100和7109高清多标准解码芯片。其中，ST7109是目前市
场唯一一款同时支持高清H.264和VC1标准的IP机顶盒芯片。
Altera采用与第三方合作的方式推出支持高清H.264标准的解决
方案。例如，Radyne公司就基于Altera的StratixⅡFPGA平台
推出了支持高清H.264标准的专业高清编码器AVC4000-HD，据称
这是业界首个支持高清H.264标准的编码器解决方案，它提供了更
好的视频质量和更高的集成度，目前可以支持主规格(MainProfile)
档次。
今年6月，赛灵思公司与4i2i公司宣布推出业界第1款基于FPGA的
H.264/AVC高规格(HighProfile)实时视频解码器。这款高规
格解码器采用单片赛灵思Virtex-4FPGA和由4i2i公司交易许可
的知识产权(IP)核实现。
最近，AWOX公司宣布推出基于德州仪器公司达芬奇平台的家庭媒
体服务器参考设计SALAI软硬件平台。AWOX参考平台支持各种高级
编码技术，如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DivX、Nero、
H.264、WMV9与VC-1以及标清格式等。德州仪器半导体技术(上海)
有限公司北京办事处半导体事业部DSP业务经理郑小龙表示，公司正
在酝酿推出支持1080i高清H.264标准的解决方案，未来一两个月
将有消息。
FPGA平台应用较广
ST、Altera、赛灵思和德州仪器等四家公司采用的技术各不相
同。不过殊途同归，最终的目标都是提供支持高清H.264标准的编
解码解决方案。
ST多媒体市场机顶盒商务组市场部经理叶青华表示，ST公司采用
SoC的方式提供高清编解码解决方案。采用这种方案的好处在于灵活
性高，能够支持多种视频编解码标准。即使客户需要采用不同的标准，
由于单芯片解决方案本身能够支持很多标准，可以大大节省上市时间。
Altera和赛灵思公司都采用基于FPGA解决方案。Altera北中国区
渠道客户现场技术应用经理蒋治认为，FPGA方案能够加快开发周期，
因为它可以直接修改错误，当方案趋于稳定后就采用结构化ASIC的方
式进行固化，后者成本低，只有FPGA解决方案的十分之一。两种方式
的结合能够给客户提供更好的成本和开发周期方面的优势。虽然DSP
解决方案的成本低、也非常灵活，但是其性能不够好。
众所周知，德州仪器在DSP领域具有无可争议的王者地位，德州
仪器公司也采用DSP解决方案。闻亭公司市场经理李明荣表示，ASIC
由于不可编程性，在应对视频编解码方面还是有所欠缺。FPGA解决方
案则是强于逻辑处理。DSP由于是流水线结构，因此处理的任务相对
比较单一，涉及较多逻辑运算的多任务处理并非其强项。但是，DSP
的运算量大，运算能力很强，适合处理较为复杂的运算。而高清H.264
编解码的复杂度相对较高，因此DSP还是大有用武之地。
量产和应用时间各不相同
ST、Altera、赛灵思和德州仪器等四家公司高清H.264产品
和解决方案的量产和市场应用时间不尽相同。在这方面，ST领先一步。
2005年，全球有6000万台机顶盒采用ST的芯片，今年7100和7109
高清多标准解码器也获得了批量生产。在IP机顶盒方面，2005年，法
国电信公司基于7100的产品已经量产；目前西班牙电信公司也推出了
基于7100的机顶盒。在线缆机顶盒市场，欧洲最大的多设备制造商UPC
今年第二季度开始生产基于ST解决方案的高清H.264机顶盒。而在
地面传输方面，采用7100芯片的高清H.264产品已由CANAL+TPS
公司批量生产。
Altera公司表示，基于该公司高清H.264解决方案的产品已经在
美国面世，在中国，虽然还没有推出相关的产品，但是有很多客户对
此非常感兴趣，已经开始对解决方案进行评估和测试。
德州仪器公司将于2006年第三季度推出基于达芬奇技术的数字视
频软件开发套件。
相关链接
H.264为MPEG4的第10部分
JVT(JointVideoTeam，视频联合工作组)于2001年12月在泰
国Pattaya成立。它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码
的专家联合组成。JVT的工作目标是制定一个新的视频编码标准，以实
现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。目前JVT
的工作已被ITU-T接纳，新的视频压缩编码标准称为H.264标准，该标
准也被ISO接纳，称为AVC(AdvancedVideoCoding)标准，是MPEG-4的
第10部分。
高清电视标准明年1月1日实施
今年3月31日，信息产业部正式发布了《数字电视接收设备——
—基础标准》、《数字电视接收设备———接口标准》、《数字电视
接收设备———机顶盒标准》、《数字电视接收设备———机卡分离
标准》、《数字电视接收设备———显示器标准》等25项行业标准。
25项行业标准都是电子行业推荐性标准，不具备强制性，其中，《数
字电视接收设备———显示器标准》给出了9个月的过渡期，于2007
年1月1日起正式实施，其余标准自颁布之日正式实施。
记者观点
FPGA在视频和成像应用中潜力巨大
消费者对高清晰电视(HDTV)和数字摄像机等创新产品的需求
一直在推动视频和图像处理应用的迅速发展。
采用模块化、可编程视频和图像处理方案迎合了这种发展趋势，
这种方案具有较高的性能和灵活性，它更新方便，开发成本低，应用
成熟。开始量产时，可以通过移植途径来降低产品成本。采用FPGA方
案与采用DSP方案、ASSP器件和ASIC方案相比具有以下优势：
*与单芯片DSP视频和成像解决方案的对比：只采用DSP器件并不
能满足许多视频和成像应用的处理要求。在FPGA解决方案中，FPGA协
处理器承担了负荷较大的任务，从而提高了性价比。例如，设计人员
可以采用1个DSP器件和1片FPGA来实现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。
*与ASSP器件的对比：ASSP器件一般不能及时支持变化较快的视
频和成像标准。FPGA能够很容易地进行更新，支持分辨率更高的视频
新标准，因此成为视频解决方案的通用平台。FPGA的可重新编程能力
还避免了设计过时的风险。
*与ASIC方案的对比：ASIC无法像FPGA那样轻松地进行修改，其
灵活性和成本也不如FPGA。