PMP媒体播放器
PMP的功能没有具体定义。虽然很多厂商将其定义为多媒体播放器，但这类产品在功能集成上有很大的灵活性。除了基本的看电影功能外，还可以播放音乐、浏览图片，甚至有些产品还有录像、上网、数码相机的功能。PMP可以通过USB或1394总线传输数据，快速下载影音文件到设备上播放，并配有液晶显示屏，满足移动用户随时播放流媒体音视频的需求。
PMP未来能否成为真正的消费热点还有待市场检验，但现阶段开发制造PMP播放器的厂商不在少数。新加坡的CREATIVE、法国的Archos、韩国的iRiver和三星、美国的RCA、日本的Sanyo和Sony、中国台湾省的MSI和张苞都推出了相关产品。在这波PMP产品开发中，除了各大厂商，芯片厂商、第三方系统设计公司、软件厂商都积极投入吸引眼球。与普通MP3和iPod不同，PMP需要支持多种音视频格式，因此编解码能力是PMP设计的重点，各大处理器芯片供应商也纷纷投入研发，发布了自己的PMP参考设计平台。
就PMP的内部核心架构而言，很多都采用DSP带CPU。DSP负责编解码，CPU负责数据存储，管理和控制用户界面和外围设备。DSP和CPU的结合只是设计的一半。PMP还需要至少内置NTSC和PAL模拟视频编解码器、连接视频解码器和DSP的总线、用于LCD显示器的数字接口和驱动芯片以及用于硬盘驱动器的IDE接口。这些设计点也是不可或缺的。此外，还需要集成硬盘、闪存卡、液晶显示屏等部件，外接USB接口和用户控制按键也是重点。PMP设计师要及时、完整地掌握上述设计要求并不容易。
TI是最早涉足PMP产品的芯片供应商之一，在PMP举足轻重。基于TI的DM270/DM320/DM324/OMAP2420等双核(DSP加ARM)处理器，业界知名的第三方设计公司Ingenient开发了一系列PMP解决方案。基于DM270/DM320的PMP在播放MPEG-2/4、DivX等格式时，可以达到30fps的D1(720x480)画质。同时DM320方案可以以30fps对1/2 D1分辨率的WMV9或CIF分辨率的H.264中的画面进行解码，也可以以30fps进行高质量的MPEG-4编码，完成D1分辨率。
在业界的PMP解决方案中，TI和Ingenient合作的参考设计平台编解码能力很强，支持的格式也相当完整全面。爱可视、iRiver、索尼、奥林巴斯、RCA等重量级厂商相继采用Ingenient的方案推出自己的PMP产品。
在Ingenient的早期设计中，选择了嵌入式Linux和Ingenient自己的微内核作为操作系统。特别值得注意的是，Ingenient还发布了基于TI DM320和微软Windows CE的最新PMC-II方案。N E T5.0操作系统。
英特尔和AMD这两大巨头也开始关注PMP市场。英特尔寄希望于基于XScale架构的PXA270嵌入式处理器，但PXA270并不是专门为PMP设计的，因此单纯依靠它来完成大尺寸视频格式的编解码是不现实的。于是Intel推出了2700G多媒体加速芯片，配合PXA270进行视频加速和3D加速，解决了PXA270的缺陷。
AMD并不满足于PMP市场的空白，发布了专为PMP定制的处理器AU1200。
PXA270和AU1200都是嵌入式处理器，利用处理器的计算能力，配合软件完成PMP的功能。理论上，软件的编解码方式对多媒体格式的支持是没有限制的。也就是说，可以支持任何格式。PXA270和AU1200都可以支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DivX、AVI、WMV9等行业标准媒体格式，甚至PXA270还可以支持RM/RMVB格式。
微软提出了便携式媒体中心(Portable Media Center，PMC)的概念，它是Intel的XScale硬件平台和Windows CE的PMP的结合。操作系统。因此，英特尔与微软紧密合作，并将CREATIVE和iRiver列为专注于市场的合作生产伙伴。创意禅PMC和iRiver的PMC-100也相继上市。
AMD进入PMP领域较晚。为了尽快抢占市场，AMD同时发布了AU1200处理器和PMP。据悉，这款名为Vassili的参考设计基于Linux操作系统，由AMD、FIC和隐式网络开发，内置20GB微型硬盘，可存储4小时视频内容和12小时16位CD品质音乐，主要面向OEM客户。
飞思卡尔也为PMP生产i. M X系列多媒体处理器。不久前，深圳泰嘉乐公司利用集成ARM9内核的i. M X21处理器开发了支持Linux操作系统的PMP。这也是世界上第一款由飞思卡尔i. M X多媒体处理器设计的PMP产品。据称，该产品支持MPEG4-4、RM/RMVB、AVI等视频流格式，并具有拍照功能。飞思卡尔计划为新一代PMP设计提供基于ARM11的i. M X31应用处理器。它将采用90纳米技术制造，支持20小时的MPEG4-4播放，并集成3D图形加速引擎，以进一步支持游戏功能。
除上述厂商外，PMP编解码芯片的供应商还包括ADI、飞利浦、ST、夏普等。夏普的PMP方案基于ARM9的LH7404，为低端和高端应用提供了两种不同的参考设计。ADI公司还为PMP发布了Blackfin BF566 eM30媒体处理器。此外，MIPS专门为多媒体应用设计了MIPS32 4KE系列处理器内核，基于MIPS架构的PMP也将很快浮出水面。就硬件而言，除了嵌入式处理器，硬盘技术的增长也促进了PMP的发展。无论是2.5寸还是1.8寸的微型硬盘，一般都能提供20~40GB的容量，解决了大量视听资料的存储问题。创意禅PMC可以存储约85小时的视频文件或9000首歌曲，容量为20GB。
目前各大微硬盘厂商都在努力开发尺寸更小的产品。1英寸微硬盘产品，希捷达到5GB，日立达到6GB。预计即将推出10GB以上的产品。中国贵州的南方汇通在这一领域也颇具竞争力，推出了0.85英寸的微型硬盘，容量为4GB。因为微硬盘的生产成本还是比较高的，所以闪存对于低端PMP来说也是一个不错的选择。
嵌入式操作系统对于像PMP这样系统相对复杂的便携式设备来说非常重要。目前，PMP搭载的操作系统主要是微软的Windows CE。N E T和Linux。总的来说。N E T是一个完全优先级、多任务的操作系统，用户界面类似于PC的Windows XP，在支持应用软件方面优势明显。但是微软操作平台的授权费也比较贵，每个要40美元，这也让很多PMP厂商望而却步，转而投向开放代码的Linux阵营。
Linux本身开放灵活的设计可以减少一些二次性能，提高效率，有效降低对硬件资源的需求。Linux是一个开放的体系结构，由几个基本块组成。如果重新设计硬件，只需要修改Linux的一些块的功能就可以使用，不会大大延长整个产品的上市时间，还能有效节约成本。然而，Linux也有其缺点，开发人员必须找到克服其实时性能限制的方法。PMP代表了便携式数字娱乐设备发展的下一阶段，这吸引了许多制造商增加相关解决方案和产品的数量。然而，与制造商的热情相比，PMP市场的腾飞还存在许多障碍。经过2003年和2004年的推广，PMP两年的全球总销量不足50万台，还不到iPod销量的1%。PMP的平均价格为400至600美元，高昂的价格无疑会大大降低PMP对公众的吸引力。几乎所有主要厂商都认为，未来几年PMP的性能提升会相当迅速，但降价空间非常有限。
丰富的内容来源也是消费者诉求的重点。以iPod为例。iPod的成功除了自身的设计，还有iTunes音乐商店等丰富的资源，iTunes音乐商店有超过一百万首歌曲，每首歌曲收费0.99美元。因此，受版权保护的视听内容大大增加，进而可以带动全球PMP市场的增长。
除了价格和内容，PMP还面临着其他具有集成功能的便携式设备的竞争。这些设备包括新的照片iPod，智能手机和便携式DVD播放器。这些产品在功能上类似于PMP，但它们可能更便宜。
此外，专注于数字娱乐的PMP与专注于个人信息管理的PDA在硬件结构上有相似之处。他们各自的供应商一直试图分割PMP和PDA的市场，并将PMP推向更大的大众消费市场，以便取得比iPod更好的业绩。然而，自2005年以来，PDA正在增加其多媒体处理能力，PMP也提供了PDA的一些功能。更何况，为了保持市场份额，手机供应商也在不断创新，娱乐内容绝对是最容易吸引用户的东西。随着数字广播和数字电视的推出，手机也将集成更多的数字音频和视频内容。显然，手机有更大的优势，PDA比PMP更早进入市场。2004年全球手机出货量超过6亿部，PDA全球出货量为10万部。看来，PMP必须迎头赶上，不断创新，才能在竞争激烈的消费市场上真正起飞。
总之，在价格高、数字视听内容不足、DVD播放器、MP3随身听等使用不方便等不利因素的影响下，PMP的普及之路可能会相当漫长。PMP是半导体供应商的热门话题。但对于这种新兴设备的市场前景，众说纷纭。本文引用领先IC厂商的观点，供大家参考。针对新兴的PMP处理器和解决方案，从处理能力、支持的视频格式、功耗等方面进行比较。最后，本文讨论了PMP未来的技术发展趋势及其面临的障碍。
便携式媒体播放器(PMP)是讨论最多的话题之一。从来没有一款产品像PMP这样，在市场刚刚萌芽的时候，成为各大半导体供应商的战场。从市面上的PMP播放器来看，其令人眼花缭乱的功能和高昂的价格也让消费者瞠目结舌。
PMP的市场前景是否如厂商所愿？对它最大的威胁来自下一代手机。手机正在整合原本属于其他便携设备的功能，从而压缩了其他设备的市场空间。PDA是一个典型的受害者。根据市场分析公司In-Stat/MDR的数据，2004年全球PDA出货量仅为870万台，甚至低于2003年的654.38+00万台。该公司还预测，随着用户转向智能手机，PDA市场将在未来几年继续负增长。PDA的教训让人有理由怀疑在手机整合阴影下诞生的PMP的前景。
PMP会成为成功的产品吗？支持者似乎更愿意拿MP3做类比。“现在的手机提供MP3播放，但iPOD仍然是最畅销的产品，所以手机不可能取代所有设备。”TI便携式音频和信息娱乐业务营销经理Guillaume Coffinier表示，“手机必须提供更大的存储空间、更大的显示屏和更好的视频性能，才能在PMP市场竞争。”
英特尔蜂窝和手持产品部门营销经理Jonathan Zapp也表示:“PMP将更类似于便携式数字音乐播放器和个人录像机(PVR)的发展路线。我们看到手机正在以惊人的速度集成视频、成像等功能，但物理尺寸(屏幕尺寸)、成本(硬盘和更大的液晶屏)和电池工作时间等问题将使人们需要一个独立的PMP设备。”
飞思卡尔半导体亚太区无线和移动系统部市场经理陈对此表示赞同:“同时接听电话和观看电影的欲望使得消费者希望将和手机作为独立的产品。”
总的来说，以上因素是PMP无法被手机取代的原因。In-Stat/MDR高级分析师Cindy McCurley预测，未来四年全球将出货760万台PMP，到2008年复合年增长率接近65，438+0.80%。
PMP解决方案引进PMP处理器和解决方案的半导体供应商有十几家，包括PC阵营的Intel和AMD，手机阵营的TI、Freescale、ADI和Philips，视频处理领域的SigmaDesigns和意法半导体，嵌入式领域的夏普，以及台湾省和中国大陆的一些IC公司，如深圳的凌阳、安凯等，他们都试图抓住PMP的机会。这些厂商提供的处理器由于来自不同的架构，性能、接口、功耗都不一样。设计师在选择方案时，要从以下几个方面进行比较。
1.处理能力和支持的视频格式。在众多解决方案中，英特尔和AMD提供通用处理器。例如，英特尔的PXA255长期以来被iRiver和三星等公司用于便携式媒体中心(PMC)产品。英特尔为PMP提供了基于PXA270的开发平台。这款采用Xscale架构的嵌入式处理器性能强大，最高频率达到624MHz。为了不落后，AMD推出了专门为PMP设计的处理器AU1200，主频500MHz。作为通用CPU，这两款设备支持丰富的音视频格式，包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV9、DivX、XVID、MP3、WMA、WAV、ASF、AVI、JPEG等。由于它们依赖于软件解码，因此具有可扩展性强的优点，并允许设计人员根据需要添加软件编解码器，但缺点是会导致更大的功耗。
基于DSP的解决方案有TI的DM270/DM320，飞利浦的PNX0190，ADI的Blackfin系列(其中BF531用于低端PMP，BF533用于中端PMP，BF561用于高端PMP)。但是，这种方案仍然需要一个MCU(ARM7或ARM9)来处理系统的一般功能，例如操作系统和用户界面TI说。音视频解码是DSP的特长。比如TI的参考设计可以以每秒30帧的速率解码D1半分辨率的WMV9和CIP分辨率的H.264，可以以30fps的速率编码D1全分辨率的MPEG-4。除了MPEG-4 SP/ASP、MPEG-2、MPEG-1、DivX、WMV9和JPEG，ADI表示基于DSP的解决方案可以支持更复杂的视频编解码器，如H.264，此外，基于DSP的PMP还可以通过软件升级支持新的编解码器。
在基于DSP和X86的PMP方案中，音视频的编解码由软件实现，而基于MCU的方案则由硬件实现。比如飞思卡尔的i. M X31和i. M X31L处理器都是基于ARM11，集成了多媒体加速器eMMA；安凯的AK3220M芯片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。因为是基于硬件解码，所以该方案支持的音视频格式类型有限。比如飞思卡尔支持MPEG-4和H.263编解码，不支持MPEG-2。同样，夏普的解决方案是基于ARM9的单个32位MCU。因为它面向低端PMP，所以支持的媒体格式较少。然而，该公司计划很快推出面向高端PMP的双臂核心设备。
事实上，由于视频格式的多样性，任何方案都不可能支持所有格式。例如，大多数方案不能支持互联网上流行的RM和RMVB格式。对于不支持的格式，解决方案是先在PC上转码，然后在PMP上播放。有些PMP也有自己的格式转换软件。
2.功耗。对于手机来说，如何延长待机时间是电源管理的核心问题；PMP是个人娱乐产品，不存在待机问题。因此，电源管理的核心问题是如何降低产品运行时的功耗。这就是PMP和手机在电源管理上的显著区别。为了延长工作时间，设计人员必须尽可能选择低功耗的方案。PMP最基本的要求是视频播放时间要达到3-4小时，音频播放时间要在10小时以上。一般来说，更依赖软件编解码的方案功耗会更高，比如Intel、AMD的方案。按照*硬件编解码的方案更节能，比如飞思卡尔方案；DSP+ARM方案功耗介于两者之间。AMD的AU2000专门针对PMP进行了优化，可以支持更长的电池寿命。“基于AMD芯片的PMP可以连续播放5-6小时的视频(1900mAh电池)或12小时的音频。”亚洲新闻科技(AMD代理)高级技术工程师毛文华说。英特尔的PXA270集成了SpeedStep省电技术，可以在26 MHz到624 MHz之间自由调节PXA270的主频。但是，“视频处理对于一般的嵌入式CPU来说是一个非常耗电的任务。”飞利浦半导体便携式视频产品营销经理Dirk JanRiezebos表示，“DSP提供了高度并行的机制，包括强大的多媒体和浮点指令，因此可以在更低的时钟频率和电压下执行复杂的多媒体算法，从而降低整体功耗。”
3.软件和操作系统(OS)支持。"软件实际上是消费电子产品制造商开发PMP的最大挑战."英特尔表示。软件开发是PMP研发的重点。如果软件开发时间可以缩短，产品上市的时间就可以加快。对于硬件的不同架构，软件开发的难度也不同。
对于基于X86指令的PXA270处理器，编程相对容易。“我们的优势是每一代产品之间的兼容性，这使得应用程序只需编写一次，就可以在后续的产品开发中使用，从而节省开发时间。”英特尔的扎普说。DSP的算法是最复杂的，需要大量的编程时间，所以供应商往往会提供完整的软件解决方案。比如TI与Ingenient合作提供编解码算法和软件，飞利浦也提供Nexperia开发套件和媒体软件套件。
另一方面，“基于MCU的解决方案比DSP解决方案更容易编程。”飞思卡尔的陈说。
更具体的说，AMD的AU1200是基于MIPS内核的。《亚洲新闻》的毛文华将其与流行的ARM内核进行了对比。“MIPS的运算速度是ARM9的1.7倍，但MIPS的软件开发环境比ARM9的难度大得多。大多数嵌入式系统工程师都熟悉ARM9，但不熟悉MIPS。”他说。
在操作系统方面，大多数PMP使用某种操作系统，如Linux，微软PMC或其他操作系统，而其他人不使用任何操作系统。飞思卡尔认为PMP的定位是数字消费产品。只要它是用户友好的，它不必运行任何操作系统。
英特尔支持WinCE5.0和微软PMC。“此外，一些原始设备制造商希望开发基于Linux的解决方案，英特尔也支持他们。”他补充说，Linux是免费的，但要让基于Linux的解决方案发挥作用，还需要更多的开发工作。同样，AMD和TI也支持Windows和Linux OS。其他厂商如飞利浦、安凯等可以提供免费的实时OS，占用内存空间非常小。
除了操作系统，PMP还需要中间件(如媒体播放器)、编解码器和应用程序。制造商及其第三方可以为OEM提供完整的软件解决方案，包括板载支持包(BSP)、开发平台、设备驱动和应用开发工具等。用户只需要定制图形用户界面(GUI)。
4.外部接口。丰富的界面使开发者在确定外围设备时可以扩展功能或有更多的选择。PMP处理器的外围接口主要包括存储器接口、USB接口、存储卡接口、摄像头接口、硬盘接口、显示接口等。现有的方案都支持SDRAM，但只有AMD、Intel、飞利浦还能同时支持DDR内存，有利于实现更快的编解码速率。USB方面，除了部分低端方案只支持USB1.1外，所有主流方案都支持USB2.0，USB1.1的传输速度为12Mbps，而USB2.0的传输速度为480Mbps，是前者的40倍。此外，飞思卡尔的i. M X31、飞利浦的PNX0190和英特尔的PXA270也提供了USB OTG接口，可与其他便携式设备直接连接。为了给客户提供选择，大多数方案至少支持两种存储卡格式，如MMC/SD或SD/CF等。
5.成本PMP开发成本包括硬件成本和购买软件算法的成本。各公司的方案费用请参考延伸阅读。基本上低端PMP可以选择凌阳，中端3000-5000元的PMP可以选择SigmaDesigns，高端5000元以上的PMP可以考虑采用TI、Intel、AMD、ADI、飞思卡尔、飞利浦等公司的方案。视频/音频播放是PMP的核心功能，在此基础上，PMP可以扩展视频录制、相机拍摄/拍照、数码相册、收音机、电子书、游戏、上网等丰富功能，成为个人信息和娱乐的便携设备。关于PMP未来的发展趋势，主要有以下几个方面:
1.添加视频编码功能，可拍摄照片或录制电视节目。相机功能和手机一样，未来会成为PMP的标准配置，这就需要硬件增加编码功能。添加编码器后，DVD信号和电视节目也可以存储在PMP上。TI的方案可以通过软件完成编码任务，而其他公司的方案需要使用外部编码芯片。
2.增加联网功能。ADI表示，客户将在下一代产品中考虑以太网和Wi-Fi连接。TI认为，瞄准家庭娱乐市场的PMP将集成Wi-Fi或UWB连接，而瞄准的PMP将嵌入数字广播接收器。Wi-Fi将使PMP能够在家中或热点地区访问在线视频服务，如互联网电视/广播。
3.增加手机电视功能。下一代PMP可能还会增加手机电视功能。“PMP市场的关键因素之一是内容，而电视广播是一个渠道。”飞思卡尔的陈说。候选的实现技术包括DVB-H和T-DMB。
4.从标清(SD)到高清(HD)显示的发展。“PMP的趋势之一是从标清转向高清，因为越来越多的人将拥有高清电视(PMP可以与之相连)，高清视频内容将在家庭中普及。”飞利浦说。5、3.5寸和4寸屏幕成为主流。PMP使用的显示屏从2.5英寸到7英寸不等。出于便携、成本、功耗的考虑，目前3.5寸屏幕是主流。但是大部分电影的长宽比为16: 9，在4: 3的3.5寸屏幕上观看效果并不理想。值得注意的是，三星推出了16: 9的4英寸显示屏。“3.5英寸屏幕的可视面积只有4英寸屏幕的2/3，所以未来4英寸屏幕会更有优势。”亚洲新闻的毛文华说。
6.主流的PMP产品都使用硬盘作为主存储器。优点在于存储容量大，但硬盘也有缺陷:1，功耗高；2、成本难以降低；3.抗震性能不强；而1和3点是PMP产品的致命点。因此，从长远来看，安凯认为，随着Nand闪存容量的增加和成本的降低，主流PMP产品采用Nand闪存将逐渐成为必然。主要障碍包括成本、功耗和内容。无论是国产品牌还是国外品牌，PMP的价格大多在5000元以上，远高于普通大众的消费水平。这是制约PMP市场快速腾飞的最大因素。Parks Associates的研究分析师Harry Wang说:“市场的增长不会像MP3播放器那样快。”。“我们预计，未来两年的需求会不温不火，消费者对PMP的兴趣要到2007年底或2008年初才会飙升。”英特尔认为，为了被广泛采用，PMP设备的价格必须接近65438美元+099-299英镑。《亚洲新闻》的毛文华持相同观点:“液晶显示器和硬盘的价格将分别下降一半，因此PMP市场将在2008年起飞。”
缺乏内容是限制PMP市场发展的另一个因素。英特尔认为，最大的障碍是缺乏合法的和PMP优化的内容。与音频市场不同，复制DVD是违法的，DVD是最合理的视频内容来源。蓝光和HD-DVD将允许设备制作可管理的拷贝，这将有助于解决这个问题。
不过，TI表示，随着数字广播等新技术和MSN视频下载或TiVoToGo等服务的出现，这一障碍将很快消失，从而使PMP市场快速增长。
最后一个问题是连续使用时间。“用户希望享受数字音频和移动视频，而不用担心电池会很快耗尽。”飞思卡尔的陈说。在这个问题上，业界仍需要继续努力降低系统功耗或开发更大容量的电池来满足用户的要求。