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MP3将成为“附属产品”,技术重心在于编解码
自2003年MP3产品于市场大放光彩后,2004年MP3即进入黄金成长期,市场爬升速度之快,让人咋舌,预计2004年全球的市场规模将达到4千万台。各种新技术及新产品不断涌现于MP3市场,仔细观察主要的关键变化有外形多样、存储容量提高且多元化(flash-based,HDD-based,CD-based)、新功能增加。而随着市场量的扩大,“小众市场”崛起,预测MP3也将朝向两极化发展:极简式及多元整合。
存储容量扩大 VS. 和内存说再见
按照一般半导体内存容量发展规律而言,闪存MP3容量每年也在不断升级,预计会提升至256MB-512MB,而随着技术的成熟及市场规模发展,也解决了大容量闪存价格偏高的问题。随着存储容量的不断提升,消费者对容量空间的要求也会到达一定的满足极限,接下来的革命将会转向功能及价格上。例如:目前已有厂商开始推出MP3随身碟中,不再内建NAND型Flash芯片组,以外插Flash卡或外插U盘的方式,让MP3功能简化仅是一台播放机或是以附加功能来吸引消费者目光。
小众市场崛起,USB OTG成为新热点
在MP3产品走向大众化趋势后,消费者对于MP3的需求会产生多样化及差异化,有随着时尚潮流的外观创新;彩屏屏幕LCD、OLED亮丽的视觉效果;突破“听”的功能,整合ADPCM/MP3录音、电子辞典、语言学习、FM收音机等附加功能;内建游戏、图片、电子书阅读功能,让消费者可以边听自己喜欢的音乐,还可以欣赏彩色图片,运用E-BOOK浏览功能读书或者玩玩精致的小游戏,让MP3 Player成为具娱乐功能的平台。
在传输功能部份,USB OTG实现在无主机状态(Host-Less)下进行数据传输,可以直接与现有的功能装置或其它的OTG产品互通,虽无其它花俏功能结合,明显的功能区隔,也将成为热门的选择之一。不过,毕竟一个产品不能囊括所有的新功能,厂商还是必须瞄准选择的客户群体,以新的特色及技术,赢得自己的用户群。
高音质、低耗电、高集成度
随着产品趋势发展,MP3播放器的体积日益小型化,IC供货商莫不以追求高集成度、低功耗和低成本为目标。而播放器的中心是音频译码器,同时也是决定其音质好坏的关键。
一颗表现出色的MP3播放器,除了注重处理器的运算精准度、选择适合的材料零件来提高音质的表现外,低耗电量能够提供更长的播放时间,也是便携式播放器的一项重要特性。尤其在芯片集成度高的同时,电路更加复杂,借由使用高性能DSP芯片、高度整合化、更少的逻辑以及采用多种低电压(multiple low voltage)的先进工艺程等,都可以减少耗电量。例如演算科技即将于9月推出的AT3200B的MP3译码芯片,结合DAC和D类功率放 大器组件的single chip,就是以更好音质及更省电为目标。
追求更好的音质表现是MP3发展的重要方向,目前MP3的压缩率高达10:1-12:1,亦即,数字音频信号约有90%是被拿掉的,一分钟CD音质的音乐,未经压缩需要10MB的存储空间,而经过MP3压缩编码后只有1MB左右。不过MP3对音频信号采用的是有损压缩方式(lossy compression),为了降低声音失真度,MP3采取了“感官编码技术”(perceptual coding techniques),即编码时先对音频数据进行频谱分析,利用人耳听觉上的遮蔽效应,将量化噪声限制在人耳无法察觉的范围内,除了能够提供高压缩效率,还能保持非常好的音质。未来在存储容量可满足一般人的需求后,技术焦点也将放在声音品质及功耗性能的提升上,如更高端24bit△Σ信号处理的DAC技术作高保真(Hi-Fi)(演算科技A3201 Audio DAC)或者以Class-D高效能的功效加上DSP信号补偿处理,以呈现出接近CD的音质。以下列出声音压缩技术下个阶段的发展重点。
提升DSP由16bit至24bit,或使用VLIW(Very Long Instruction Word)技术,在低功耗下,低速运算下维持多任务高效能,并且增加运算精确度。
其它提供高压缩比但更接近CD的音质方式,例如:MP3Pro能把声音文件的文件量压缩到原有MP3格式的一半大小并保持原有音质;或者在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质,值得注意未来的发展性。
进阶至AAC的压缩技术,和MP3比起来,AAC的音质比较好,也能够节省大约30%的储存空间与带宽,但是两者是不兼容的。
在固定压缩比环境下(如固定在最高压缩比12:1),如何在译码过程中,以特殊的数字信号声音处理方式(Special Digital Audio Processing)提高音质以及加强音色及音效的表现。
译码过程不一定与编码一致,亦即,译码可不依照编码作逆向信号处理,如能以简化处理的程序则可降低功耗。
MP3产品应用与未来
MP3产品发展至今,形成以移动碟应用为主的发展路线,在品牌差异化拉近的影响下,以致于市面上同质产品种类繁多,但最后是大同小异而取决于价格及功能的选择。所以MP3发展的下一?i骤,应该思考的是MP3真正的商机不在于“终端商品”(end product oriented),而是发展成为内建于各种数字商品如PDA、手机、钟、手表或IA的“附属产品”(accessory oriented),而能够大量应用的前提下,其关键就在于以MP3译码的核心之外,如何设计出快速开发、具弹性、精简化及支持多种产品应用(general purpose)的SoC接口技术。
另外,在decoder技术发展日趋成熟后,接下来应该要提升encoder的技术,解决目前功率大、数学运算量大及DSP运算速度的问题,让垂手可得的多重音源,能以高压缩比的MP3档案储存与应用,更让codec的核心技术将MP3音乐无界限的特色发挥到淋漓尽致。
MP3不死,市场长青
就像当年的录相带,在SONY Beta格式一片叫好声中,VHS却出人意料的以黑马姿态大败Beta,原因在于VHS的带子流通性广,使用人数大量且普及,亦即,以content取胜。而现在MP3音乐文件通过过网络上或合法非法方式取得的文件有几万首歌,约占压缩音乐90%以上,即使WMA、OGG、AAC...等各种声音压缩方式层出不穷,MP3垂手可得的市场性、储存容量的多元化,从flash-based到iPOD造成的HDD-based旋风,或者光储存方式的CD-MP3 Playter,可见MP3的发展不再是产品,而是已形成产业,从此更可预见MP3将是唯一独领风骚的胜利者。
关键词: 成为 附属产品 技术 重心 在于 解码 发展 功能
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