下一代数字随身听:硬盘便携式多媒体播放机
陈路| 电子工程专辑| 2004-09-19

便携式多媒体播放机既可以播放音频文件也可以播放视频文件,是MP3播放机的一种必然的延伸,美国市场研究公司IDC消费电子产品市场高级分析家Brown指出:“到2004年底,带有微硬盘的价格更为便宜的便携式多媒体播放机将比那些普通便携式多媒体播放机更为畅销,到2005年,它肯定将占据市场主导地位。”

1999年首次出现在消费电子市场的第一代数字随身听(个人便携式MP3播放机)终于开始在全球市场呈现爆炸性增长态势。仅在中国,个人MP3播放机的销售就从2002年的52.8万台迅速增长至2003年的177万台(资料来源:CCID)。而在美国,仅2003年即售出了近700万台(资料来源:IDC)。

尽管所有MP3播放机都用来下载、存储及播放MPEG-1 Layer 3编码数字音频文件,但现在也有很多型号可播放采用微软Windows Media Audio(WMA)格式的音频文件。一些更新型的MP3播放机还含有FM收音机以及拥有将音乐编码成数字文件的能力。今天,MP3播放机采用的数字存储媒体主要是闪存,但随着新型微硬盘(1.8和1英寸)技术的成熟,微型大容量硬盘正在逐渐成为便携式消费电子产品的主要存储媒介,以替代成本高昂、容量有限和能耗较高的闪存或CD/VCD/DVD盘片。

这一点只要看一下采用硬盘为存储媒介的iPod便携式音乐播放机就明白了。美国苹果电脑公司的iPod便携式音乐播放机到今年一月份的累计销售量已突破2百万台,今年一季度的销售量达到了创记录的80.7万台。原计划今年4月份开始在全球销售的最新款iPod mini也由于美国市场对iPod mini的需求高于预期,而不得不将全球上市时间推迟到今年7月24日。

这一波热潮现在也已从音频领域扩展到了音视频领域。市场开始冷落普通的便携式VCD/DVD播放机,而将热情投向新兴的带微硬盘的便携式多媒体播放机(PMP),它既可以播放音频文件也可以播放视频文件。这种配带音响效果的PMP是MP3播放机的一种必然的延伸,用户通过PMP可以从有线电视网络、模拟或数字地面电视台、DVD录像机、数字摄影机或互联网等下载各种格式的视频文件、图片、音乐甚至游戏,并通过本机3.5英寸大的彩色LCD显示屏或TV显示出来。

美国市场研究公司IDC消费电子产品市场高级分析家Brown指出:“到2004年底,带有微硬盘的价格更为便宜的便携式多媒体播放机将比那些普通便携式多媒体播放机更为畅销,到2005年,它肯定将占据市场主导地位。”

美国Ingenient公司市场营销总监Bill Spears认为:“PMP市场不论在中国还是在全球市场都正处于爆炸性增长的边缘。许多公司将在2004年第四季度推出许多新的PMP产品。”

微软的先进产品经理Frank Barbieri也表示,这种产品的初期目标市场是那些科技时尚人士和娱乐发烧友。但随着产品价格下降和内容资源的不断丰富,会有更多的普通消费者使用这种产品,就像当年的MP3音乐播放机一样。

“展望未来,该市场还远未成熟,因此其市场发展潜力还很大。”TI亚洲区副总裁兼北京长信嘉信息技术有限公司尹建维说,“首先也是最重要的是,今天开发PMP的技术已经处在能够以多种格式编码和解码全D1分辨率内容的边缘。一旦达到这一性能级别,那么大部分内容在开始向PMP传送之前将毋需进行代码转换工作。在与其它便携式消费电子设备(如数码相机)的连接和集成方面的技术进步也将很快出现。

美国、日本、韩国、法国和台湾的不少系统制造商都已经推出了这类产品,如美国的iRiver和RCA、日本的索尼和三洋、韩国三星、法国Archos和Thomson SA。

PMP解决方案
目前美国的Ingenient和微软等公司都提供完整的PMP系统解决方案:Ingenient方案基于TI的DM270/320芯片,DM270在集成度、视频性能和低功耗方面是判断其它解决方案性能的基准,DM320是DM270的后继产品,增强了视频和图像处理功能,并采用了ARM9微处理器(DM270采用ARM7微处理器);而微软推出的Media2Go PMP参考设计平台则基于英特尔的XScale处理器,如PXA255应用处理器。
微软的积极参与也令业界对PMP市场的前景充满了乐观气氛。如尹建维就表示:“如果你回顾一下微软公司在音频领域已经做的工作,以及他们令业界对其即将推出的Janus DRM产生的兴趣,我们有理由对他们具有的鼓励消费者在线下载视频内容的潜力表示乐观。”
TI是PMP产品最早的半导体芯片供应商之一。美国Archos公司采用TI半导体解决方案开发出了其第一款硬盘PMP(the Multimedia Jukebox),日本夏普公司同样与TI合作开发出了其MT-AV1产品。
Ingenient公司的PMP系统解决方案可实现的功能很齐全。例如,在支持的视频格式方面,它可以解码和播放下列视频格式:WMV V9、DivX V3.11、DivX V4.X和5.X、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1和QuickTime 6;在支持的音频格式方面,它可以解码和播放下列音频格式:WMA9、MP3、Linear PCM、MPEG-4 AAC-LC、MPEG-2 AAC-LC、MPEG-2 AAC+SBR和G.711/G.726(ADPCM);在支持的图像格式方面,它可以解码和显示下列图像格式:JPEG、TIFF、GIF和BMP。

Ingenient方案可以在播放音频的同时解码和显示下列图像格式:JPEG w/MP3、JPEG w/MPEG-4 AAC-LC、JPEG w/WMA V9;它可以录制来自立体声源或麦克风的音频信号、录制来自TV或数码相机的音视频信号、同时录制和播放音视频信号;它还可以捕获和记录来自数码相机或视频源的图像信号。Ingenient方案除了支持硬盘之外,还支持CF卡、SD卡、MMC卡、索尼存储棒和NAND闪存。

微软的Media2Go平台使用户可以很轻松地开发出在任何时候在任何地方欣赏电影、音乐和照片的PMP产品。它可对很多媒体格式提供完全的支持,如WMA9、WMV9和MP3,但目前仅支持硬盘。当前采用微软方案开发PMP产品的系统制造商包括三星、三洋、iRiver和ViewSonic。

Media2Go平台允许用户快速和轻松地将基于Windows XP的PC上的多媒体内容通过USB 2.0和IEEE 1394接口传输到Media2Go设备上。同样,Ingenient方案也可以轻松地从PC上下载或存储多媒体内容,甚至运行在DM270上的固件也可以从PC上下载并重新编程。这正是为什么RCA Lyra RD2780能够持续不断地为已经在用户手上的PMP产品提供新功能的原因。RCA Lyra RD2780 A/V Jukebox采用了运行在DM270上的Ingenient软件,该产品2003年11月份就已推向市场。

当前技术挑战
PMP必须满足的音视频编解码算法组合的数量正在不断增长。例如,采用以WMV视频+WMA音频格式及.ASF文件格式的Movielink和CinemaNow越来越多地用于在互联网上发行电影。如果PMP用作一种从这些视频源上下载、存储和播放电影的设备,则它必须具有ASF文件解析器、WMV视频解码器以及WMA音频解码器等。

从互联网站点上下载、存储及播放收费数字电影,还要求PMP拥有“数字版权管理(DRM)”系统,这种系统被设计用来防止对电影进行非授权拷贝与发行。DivX Networks、微软及Real Networks公司都已开发出具有A/V内容加密功能的DRM,因此PMP必须具有适当的解密及密钥通过机制。上述三家公司都对带有其DRM系统的PMP设计提出了严格的测试及认证要求。

PC中广泛应用且价格适中的视频卡,通常用来解码A/V内容。将DVD的MPEG-2 及线性PCM数字内容转换成MPEG-4及MP3(及其它格式)的软件也在被广泛使用。这些非商业性A/V内容可通过互联网或其他方式发行。其所采用的音视频及文件格式组合基本上不受限制,而这给PMP设计者提出了真正的挑战。

除了以上这些问题,如何大幅度地降低成本和延长电池寿命对现在的设计者来讲也是一个很大的挑战。如尹建维就指出:“从系统级上来讲,最大的PMP设计挑战是如何减少BOM成本和延长电池寿命。”

此外,也有第三方开发商认为最主要的设计技术挑战来自人体工学。例如,Bill Spears就表示:“人体工学(外形、硬件控制和用户接口软件设计)是我们在开发PMP产品时遇到的最大技术挑战。其它的技术问题我们都已解决。”

最后需要指出的一点就是,以上谈到的相当复杂的环境并非一成不变。新的编解码器以及现有编解码器的新版本正不断被开发和推出。为避免PMP一推出就变得过时,PMP必须能适应这种复杂的环境。

未来技术趋势
PMP未来的技术发展趋势包括:操作系统更多地倾向采用Linux;为了在家里或宾馆里用大屏幕电视来观看PMP上的视频文件,PMP上开始增加TV输出端子;为了更容易地从PC或DV下载多媒体内容,越来越多的客户选择在PMP上实现USB  2.0、USB OTG和IEEE1394接口;为了在出差途中或休闲旅游路上接收并播放流式多媒体内容,PMP开始融合数字电视和数字卫星/地面/网络收音机等功能。此外,针对中国越来越庞大的汽车高消费群体的车载多媒体播放机也开始进入系统开发商的视野。

市场起飞障碍
尽管PMP在中国和全球市场正越来越受到欢迎,但目前影响PMP市场快速增长的主要障碍是其不菲的价格,基本上最低的都要500美元。而就中国市场而言,200美元将是一道门槛。目前降价的关键是如何快速降低移动硬盘的成本。

除了高价格以外,目前另外一个主要障碍因素是市场上还没有多少为PMP市场开发的精彩内容。TI尹建维也持相同观点,他说:“今天的PMP市场状态非常类似于1999年和2000年的MP3播放机市场。现在,系统制造商开发这类产品的兴趣很高,而该市场的确也一直在增长之中。不过,该产品要想获得大众市场的认可,现在首先必须克服一个主要的障碍,即普通消费者是否能很容易地以很低成本得到大量的精彩内容。”

                  作者:陈路

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