MP3-MP6播放器探秘（3）
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三、高清MP4播放器
顾名思义，高清MP4就是高清晰度的掌上型多媒体播放器。高清MP4和普通MP4都是属于掌上型多媒体数字播放设备，高清MP4只是普通MP4的升级产品，两者的主要功能是相同的，高清MP4被提升的主要性能为清晰度指标，以满足那些讲求视觉享受的发烧友和用户的需求。
1.高清MP4播放器的概念和标准
所谓“高清”是指“高分辨率”或“高清晰度”，英文为“High Definition”。“高清”一词在家庭影视设备中出现多，高清影视设备通常包含：显示终端（电视机、显示器等）、信号源（蓝光播放器、数码多媒体播放器等）和载体（高清视频文件、碟片等）3方面。而高清MP4通常就是指能够正确解码大多数常见高清格式视频文件，并且能流畅播放显示的数码多媒体播放器。
目前具备高清性能的电子产品有很多，高清电视机是常见的一种，高清电视的画面分辨力是传统模拟电视清晰度的三倍左右，现在公认的分辨力标准是：画面垂直分辨率超过1080线（隔行扫描）或720线（逐行扫描），即通常所说的720P（1280×720）。高清电视可收看电视节目，也可连接高清播放机、高清摄像机、照相机和笔记本电脑等数码设备，以观看各种高清图像。
对于高清MP4的具体标准，目前尚无明确的说法，一些厂商和人员比较认可的是：能无色块地流畅播放720P（1280×720）视频文件的多媒体播放器，而且显示屏幕的分辨率要求足够高（一般为800×480像素）。表1是一些厂商提出的“MP4分类标准”标准，仅供参考。其中“码率”（Data Rate 或Bit Rate ）为视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫“码流率”，如1Mbps就是每秒数据流量为1M比特。“帧率”（FPS）是每秒传输“帧数”，如25 FPS就是每秒传输25帧。这个分类标准将MP4播放器分成了普通MP4、“标清”MP4、高清MP4和全高清MP4等4类，虽然有些分类不一定很合理（如片源格式中就没包括目前较热门的MKV等），但从中我们可以了解到各类MP4播放器的基本概况。
另外，现在1280×720的液晶屏价格很高，比800×480的屏幕要高几倍，所以许多高清MP4的屏幕采用分辨率为800×480像素的产品，这样720P的播放能力虽然让许多片源播放无阻，但其显示图像的分辨率仍为800×480，不能完全还原显示高清信号，并没充分体现出720P高清视频的优势。鉴于目前液晶屏分辨力的实际情况，不少厂商通常把能播放720×480像素视频文件的播放器，也纳入高清MP4（实际为表1中的“标清”MP4）的范围内。
由上可见，无论是高清电视机、高清DV、高清DC，还是高清MP4等数码产品，其分辨力标准都是与“720P”密切相关。720P是美国电影电视工程师协会（SMPTE）制定的高等级高清数字格式标准，分辨率达1280×720 （画面比例为16：9）。美国ATSC、欧洲DVB-T、日本ISDB-T、中国CCTV等行业机构，都以720P作为公认的高清门槛，高清MP4自然也不例外。有些厂商则把“高清解码＋高清输出”作为高清MP4的门槛，高清解码指的是具有“720P、10Mb码流、绝无色块”高清解码播放能力，高清输出指的是具有色差分量视频输出或HDMI数字视频输出功能。不过既然一般MP4都具备显示屏而且属于掌上型产品，其视频输出应属于辅助功能，不应要求过高，当然有厂商将自己的产品进行高标准、严要求的定位，应该是消费者的福音，会受到广大用户的支持和欢迎。
至于全高清MP4，就是FULL HD MP4，是指能够正确解码大多数分辨率达到1080P（1920×1080）高清格式视频，并且能流畅播放显示的数码多媒体播放器。1080P（全高清）是美国SMPTE制定的等级高清数字电视格式标准，是数字电影成像技术和计算机技术的完美融合，也是目前画质的数字全高清视频标准；其像素数达到207.36万、采用逐行扫描，清晰度是720P高清标准的2.25倍，可以说是一种“完美影音”的格式。
但是目前由于受液晶屏分辨力和尺寸的限制，MP4播放1080P高清视频时的优势无法充分体现，它虽然支持高清解码，但没有1080P的高清显示，而且格式兼容并非像宣传那样“完全通吃”，是有所欠缺的；再者MP4内存容量小，一个1080P高清电影文件动辄就上4GB（720P高清在2GB~4GB左右），一般只能容纳1－2部电影，存储是个问题；还有电源功耗大，电池续航能力要求高等；这些都是目前全高清MP4（也包括大多数高清MP4）的“软肋”，会影响其销量和普及。虽然现在不少厂商将全高清MP4 的“卖点”扩展到了“家庭影院”上，在1080P高清视频播放功能的基础上增加了HDMI（High Definition Multimedia Interface，即：高清多媒体接口）输出和OTG（将移动硬盘中的影片输出至电视中观看）两项功能，试图使MP4成功取代之前的DVD播放器，成为家庭影院中的必备数码产品之一，但这已经明显偏离了MP4是“随身影音器具”的定义，“固定”和“携带”两者的转换也并非那么容易的，能否让多数消费者接受，只有等时间和市场来回答。
2.高清MP4播放器发展回顾
前两年流行的主要是普通MP4播放器，2008年中期开始有了“标清”MP4，年底出现了高清MP4，2009年则是高清MP4产品较快发展的一年，同时年尾两三个月开始出现全高清MP4播放器。2009年在新一代高性能主芯片方案支持下，国产MP4的多媒体视听性能，尤其是支持视频文件格式的性能有了很大提升，形形色色的机种日新月异、层出不穷。许多爱好者和业内人士在2008年都难以相信MP4能够迅速实现720P、1080 P高清视频解码，而如今都变成了活生生的事实。
自从2007年RMVB直播方案的普通MP4和“标清”MP4开始流行以来，在一年多的时间里，“随身影音播放器”市场大都被RMVB直播机所占领，“瑞芯微”、华芯飞（“君正”）、华恒等三大主流方案的RMVB播放器在2008年迅猛上升到较大规模。随着国内网络速度的加快，高清视频文件开始逐渐流行，视频文件的分辨率、“码率”、帧率等都变得较大，不少影片已达到800×600、5Mbps、20FPS或以上的水平。此时，三大主流方案逐渐暴露出视频播放能力的不足，它们虽可直播RMVB等多种格式视频，但在分辨率或“码率”、帧率达到一定程度之后，画面就会出现“卡顿”、“掉帧”、音画不同步和“色块”等现象，分辨率或“码率”更大的文件则可能无法播放。
于是，在07、08两年快速发展的基础上，2009年的随身影音播放器产业又迎来了新的重大转机，高清MP4应运而生，打响炮的是华芯飞（China Chip）CC1600方案播放器产品。CC1600方案以“720P高清视频解码、10M码流率、播放无色块”三大元素为来确定 “高清MP4”的标准，其代表产品是“艾诺”V3000HD（图1）、“歌美”X690HD和“纽曼”A15高清播放器。除此之外还有很大一部分高清MP4也采用了CC1600主芯片，其中昂达VX767HD于09年3月推出了低价高清MP4，开创了高清播放器质优价廉的先例，在市场上掀起一股购买热潮。从那之后高清MP4便真正开始进入了广大消费者的视线中，今后随着技术的进步和发展，必将会受到越来越多的“玩家”青睐。
采用H.264编码的480P（720×480）视频在电脑上的画面播放品质就与720P的RMVB相当，足以称得上高清，更高分辨力的品质就更好了，所以目前H.264编码是热门高清格式之一。支持H.264编码的代表主芯片是“瑞芯微”公司的RK2806。应用RK2806的高清MP4于2009年6月高调登场，代表产品是“音悦汇T12” （图2）与“台电M66”，这使国产高清MP4又向前迈出了一步。RK2806能支持更多的视频格式，支持H.264编码，可以播放720P的AVI、RM/RMVB与MKV等。
2009年10月，“瑞芯微”又推出了RK2728B普及型主芯片，其性能与RK2806不相上下。
支持H.264编码的主芯片还有“达芬奇”DM441、索智SC8600等。
随着高清MP4技术的不断发展，号称“全格式、1080P、高码流”的“全高清”MP4在2009年尾应运而生，开始在市场上崭露头角。“全高清”MP4采用的主芯片有“华芯飞”的CC09（也有称CC1800的）和韩国TelechipsTCC8901（TCC 8900）等。其中采用CC09的代表机型为“歌美”HD8800（图3）。该机采用4.3英寸800*480分辨率LTPS（低温多晶硅）高清屏，支持RMVB、RM、FLV、AVI、DAT、VOB、MKV、WMV、MP4和PMP等30种以上的格式，支持480P－1080P、达50Mbps“码流”的高清视频，基本排除了播放停顿、马赛克和“跳帧”等现象。
TCC8901（TCC 8900）则是一款高性能主芯片，它也可用作MID（移动互联网设备）、“上网本”等产品的主芯片。TCC8901采用65nm工艺制造，集成度很高，OTG控制、HDMI输出、视频解码等功能全部由它完成。该芯片视频解码能力出色，支持1080P高清视频，支持包括RMVB、MKV、H.264、AVI等主流高清视频格式，拥有对H.264、VC-1、RMVB、Xvid及Divx编码的播放能力，支持高达30Mbps以上码率。TCC8901同样能够向下兼容720P、480P等不同分辨率的各类视频文件。
“驰为P7”播放器（图4）为国内款正式上市的采用TCC8901的全高清MP4。该机采用5英寸，分辨率800×480像素的屏幕，支持1080P分辨率视频播放，囊括H.264、VC-1和MPEG2-TS三大国际公认的高清压缩编码标准，可流畅播放峰值“码率”为50M以上的视频文件。P7还可兼容MPEG-2、MPEG4、XviD/DivX、Real 8\9\10等多种视频编码，支持MKV、TS、MPG、AVI、VOB、RMVB、FLV等十余种视频格式。采用TCC8901或 TCC8900的产品还有“台电”T56、“昂达”VX575、“蓝魔音悦汇” T11TE和思歌S40等全高清MP4。
3.高清MP4播放器的基本结构和原理
高清MP4的结构类似于普通MP4。由于高清MP4与普通MP4的主要区别是分辨力性能不同，而这个性能的高低很大程度上取决于主芯片的强弱，所以高清MP4主要是采用的主芯片（及其周边电路）有别于普通MP4，其他电路结构两者大体相同。
为了适应高清视频文件的播放，高清MP4的液晶显示屏通常采用较大尺寸的、分辨力较高的大屏幕品种。例如，“台电”T56高清MP4播放器（图5）配备4.3英寸LTPS（低温多晶硅）屏幕，分辨率为800×480像素，可视角度接近180度，并且采用“全屏触控”的操作方式。目前，市场上的高清MP4大多采用3－4.3英寸和5英寸的液晶显示屏，分辨力800×480像素（4英寸以上的显示屏）是目前这类产品的主流配置，而另外一种价格较低的480×272像素的产品也比较流行，主要受到一些喜欢较低价格播放器的消费者所青睐。3－5英寸屏幕是为适合便携观看的尺寸，也有少数产品采用7英寸的屏幕，但是体积较为庞大，不方便携带。3英寸屏幕的高清MP4一度成为市场上热销的产品，主要原因就是体积小巧、便携性好、价格较低。表2所示为部分常见MP4播放器采用的显示屏一览，供参考。
还有，对高清MP4播放器的电池“续航能力”也要求较强，以前一般都采用容量较大的锂离子充电电池，近期有些播放器开始采用性能更佳的“锂聚合物电池”。锂聚合物（Li-polymer）电池又称高分子锂电池，是一种新型电池，具有能量密度高、体积小巧、超薄轻量化，以及高安全性和低成本等多种优点。此外，为了简化高清MP4的结构，降低成本和增强可靠性，大都采用单面贴片主板的“单片式印制板”结构，而且多数播放器设置了外放扬声器。
下面让我们“解剖”一台典型的高清MP4－艾诺V3000HD型播放器，看看机子内部的电路和整体结构，以增强对高清MP4的直观印象。
艾诺V3000HD的做工比较精巧，外观漂亮，机身正面是光泽的镜面设计，看起来相当舒服，整体感也不错。该机采用4.3英寸液晶显示屏，还有两个内置扬声器。图6是V3000HD拆卸面板、移开充电电池后的全貌，其中印制电路板上的主要元器件被一览无遗。该机印制板是单面贴片，另一面没有元器件，其布线紧凑，焊点匀称。“闪存”芯片被安装在显示屏“排线”（扁平电缆）下面的印制板区域，透过“排线”能隐约看到。印制板上一共有两个“闪存”焊接位置，8GB的V3000HD采用两片三星K9LBG08U0M“闪存”，因此两个位置都安装了“闪存”。SD卡扩展插口则在“闪存”旁边。
V3000HD采用“华芯飞”CC1600主芯片。视频缓存SDRAM芯片采用是Hynix（海力士）公司生产的HY57V281620ETP-H，它采用54引脚TSOPII封装，主频133MHz，内部结构为4Banks×2M×16bits（8Mx16bit），即每个逻辑BANK有2M单元格（CELL），共有4个BANK，16位宽，总共容量128Mb。要注意位（bit）与字节（Byte）区别，这个芯片换算成字节就是16MB（B=Byte=字节=8bit），V3000HD采用了两片HY57V281620ETP-H，因此总容量为2×16MB＝32MB。
音频编解码芯片（CODEC）采用CIRRUS LOGIC公司的CS42L52。CS42L52是24位低功耗立体声编/解码器，因高集成度和高品质音频性能而闻名。在立体声耳机作负载下，CS42L52输出功率为23mW+23mW /16欧（负载阻抗）/1.8V（电源电压），当推动扬声器时，CS42L52输出功率为550mW/8欧（负载阻抗）/3.7V（电源电压），其输出信号从4、6和7、9脚直接推动两个扬声器发出立体声音乐。
高清MP4的基本工作原理类似于普通MP4，这里就不再赘述了。
4.高清MP4播放器的主芯片
一个高清MP4播放器产品的性能强弱，开发空间广阔与否，主芯片是决定因素，因此各种主流主芯片的性能、开发和应用等状况，始终是人员、爱好者和维修人员的关注重点。纵观国内现在的高清主芯片（方案），大致可以分为7类，限于篇幅，下面只能作些简要的介绍，外形请参见图7。
（1）。 华芯飞CC1600主芯片
“华芯飞”CC1600芯片方案是深圳华芯飞公司和我国台湾的“智原”科技公司共同开发的产品。这款“主芯片”被应用在众多品牌的高清MP4播放器中，主要有：“昂达” VX 797HD、VX535HD、VX 545HD等，“艾诺”V3000HD、V6000HDA/HDB等，“歌美”X690HD、HD717、HD616、HD660等，“台电”M50HD、C400HD、C310HD、M40HD等，“酷比”B52HD等，还有“蓝晨”，ICOO，“纽曼”和“驰为”等许多知名品牌也都有应用。
CC1600主打是“可直接无色块地播放720P、10M码率”的视频，但在支持格式上不够广泛，目前只支持AVI（DivX、XviD编码）、RM/RMVB和一部分FLV格式的视频，其他格式大都不能被兼容。
（2）。 瑞芯微RK2806和RK2728主芯片
RK2806采用ARM+DSP双内核处理器，65nm（纳米）制造工艺，ARM架构，能支持H.264编码，可以播放720P的AVI、RM/RMVB与MKV等。该芯片采用先进BGA（球栅阵列封装）工艺，体积精简，尺寸小巧，比1元硬币还小不少。该芯片通过后期不断的固件更新，其实力正在逐渐显露出来，良好的播放表现、开放度高的UI、广泛的格式支持、字幕支持和“音轨切换”等特色使其回到了市场的主流行列。RK2806也存在不足之处，有些720P的视频在播放时会出现“掉帧、声画不同步”等现象，还有不支持VC-1编码的WMV等视频。
2009年10月，“瑞芯微”又推出了RK2728B，它基本参照RK2806的设计，是为高清MP4产品推出的普及型主芯片，基本性能与RK2806不相上下，有些则有一定改进。该芯片支持包括MKV、AVI（DivX 、XviD、H.264编码）、RMVB/RM、MP4、FLV（H.264、H.263）、VOB、MPG、DAT、MOV、3GP等视频格式。特别是H.264的解码能力，更是流畅地支持720P高清视频。
（3）。 TI的达芬奇DM6441主芯片
来自美国TI（德州仪器）的达芬奇方案（TMS320）DM6441是DM64系列中主频较低的针对MP4便携设备的一款版本。该方案的多媒体编解码能力很强，宣布可支持1080i的高清影片，可实现每秒30帧的H.264、MPEG-2、MPEG-4或VC-1视频解码性能，以及功率优化特性。在视频格式上全面兼容MPG、DAT、TS、VOB、AVI、RMVB、MKV、WMV、ASF、FLV等格式，不但支持720P的RMVB，而且可流畅播放H.264（可达到576P）编码的视频，并且支持MKV的“多音轨”、多字幕切换等。还有它是当时支持720P WMV格式的芯片方案。
目前国内品牌中主要有“蓝魔”和“纽曼”这两家在使用TI 的DM6441这个方案，其中“蓝魔”的为“蓝魔音悦汇T10”、“蓝魔音悦汇T11”，“纽曼”是“M9000”。还有爱国者P882型等播放器也搭载了德州仪器的达芬奇芯片。
（4）。 北京君正公司的JZ4755主芯片
JZ 4755是一款高性能、高集成度的多媒体主芯片，采用创新的双核CPU技术，支持高清视频解码，低功耗，适用于MP4、移动电视及GPS等移动多媒体产品。JZ4755采用0.18微米数模混合CMOS工艺制造而成，为176引脚的QFP封装。JZ4755主芯片目前应用较少，主要见于紫光电子T871、T851和麦迪出品的T552等等品牌的几款播放器，目前的社会拥有量较为有限。
（5）。 索智SC8600主芯片
国内早出现索智SC8600芯片方案产品大约在2009年5月份。该方案的特点就是把支持RMVB格式的性能提高到768P，故而又称768P方案。市面上的 “索智SC8600”、“芯舞HD986”、“AHD1080”主芯片方案其实软件功能和UI完全一样，只是芯片上刻了二次开发公司的LOGO而已。该芯片采用176引脚的LQFP工艺封装，工作频率可达600MHz。支持1360×768分辨率视频播放。
应用SC8600主芯片的主要高清MP4产品是“艾诺V6000HDV”、“酷比魔方H100HD（采用AHD1080）”、“艾诺V6000HDS”、“台电C500HD”和“可欧M-800”（采用CHIPRISE芯舞HD986）等。“艾诺”和“台电”的产品都是采用索智SC8600主芯片。
（6）。 三星S3C6410XH-66主芯片
三星S3C6410XH-66采用65nm制造工艺制造，其面积13×13（mm2），采用424引脚的FBGA封装。该芯片支持MPEG-4 SP、H.264/263 BP、VC-1（WMV9）解码，支持3D加速和视频H.264硬解码，还可直接支持RMVB等视频播放。国内采用该芯片的市售MP4目前只有“智器Smart Q5”一款产品。
（7）。 韩国 Telechips TCC8900系列主芯片
TCC8900系列目前有TCC8900、TCC 8901两种芯片，采用65nm CMOS工艺制造，封装为FBGA形式。TCC8900系列主芯片不仅适用于为视频播放而设计的MP4数码整机，同时也可用作MID、“上网本”等产品的主芯片，是一款颇具有潜力的高性能芯片。有关特点和应用机型已经在前面讲过。
（8）。 其他的高清主芯片
2009年底，市场又有“中星微VC0831”、“台电T8100”和“HD700B”等新生的主芯片加入高清家园。其中T8100是“台电科技”定制的1080P全高清主芯片。“HD700B”是中国台湾的芯片设计商“联咏科技（NovaTek）”研制的主芯片。HD700B令人注目的亮点是VC-1编解码（WMV和AVI格式）的文件播放能力强劲，WMV格式能支持到720P视频流畅播放。目前应用该芯片的只有“蓝魔音悦汇T7”，是“音悦汇”旗下的一款中低档机型。
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