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AVCHD

AVCHD是索尼(Sony)公司与松下电器(Panasonic)於2006年5月联合发表的高画质光碟压缩技术,AVCHD标准基於MPEG-4 AVC/H.264视讯编码,支援480i、720p、1080i、1080p等格式,同时支援杜比数位5.1声道AC-3或线性PCM 7.1声道音频压缩。

它使用8厘米的mini-DVD光碟,单张可存储大约20分钟的高解析度视讯内容,今后的双层和双面光碟可存储1小时以上,而没有AVCHD编码的mini-DVD光碟一般只能存储30分钟左右的480i视讯内容。

记录媒体8cm DVD

记录波长650nm

影像视讯信号1080/60i

1080/50i

1080/24p

720/60i

720/50i

720/24p

480/60i 576/60i

像素(水准×垂直) 1920x1080

1440x1080 1280x720 720x480 720x576

显示比例 16:9 16:9 16:9 / 4:3 16:9 / 4:3

压缩方式MPEG-4AVC/H.264

取样频率 74.25MHz

55.7MHz 74.25MHz 13.5MHz 13.5MHz

取样构造 4:2:0

量子化比特数 8 BIT(辉度/色)

声音 压缩方式杜比数位(AC-3) 线形的PCM

压缩比 64~640Kbps 1.5Mbps

声音方式5.1声道 7.1声道

压缩方式MPEG-2串流格式

传输率 18Mbps

随着大屏幕高清电视(HDTV)越来越多地进入家庭,家用摄像机也面临着向高清升级的需求。

对日本领先的消费电子设备制造商而言,向高清升级已成为必然趋势。在他们竞相推出的各种高清摄像机中,存储介质五花八门,包括DVD光盘、Mini DV磁带,以及闪存卡等。

但是,上述诸多努力却有可能事与愿违,因为格式之间的互不兼容不可避免地会使供应商和消费者陷入困惑。

松下电器产业株式会社和索尼株式会社联合推出一项高清视频摄像新格式AVCHD,该格式将现有DVD架构(即8cm DVD光盘和红光)与一款基于MPEG-4 AVC/H.264先进压缩技术的编解码器整合在一起。H.264是广泛使用在高清DVD和下一代蓝光光盘格式中的压缩技术。由于AVCHD格式仅用于用户自己生成视频节目,因此AVCHD的制订者避免了复杂的版权保护问题。

AVCHD与其他格式的对比

AVCHD整合了于2003年出现的基于Mini DV磁带的HDV,以及在SD卡上存储视频内容的新方法。AVCHD在传统DVD格式和H.264压缩技术之间搭起一座桥梁,后者的压缩效率据说比MPEG-2标准高出一倍,而且视频信号质量也具有实质性改善。

但是面对新格式也有人提出质疑:尚未成熟的市场是否真的还需要另一种新的格式?市场何时起飞还不明朗,只有等到有足够的需求才可能吸引芯片公司积极推出能处理高清数据的低功耗H.264编解码器。

在一张8cm的DVD刻录光盘上,AVCHD能以平均9Mbps的速率录制20分钟左右的高清(1,080i,720p)内容,而一张双面光盘能存储40分钟左右的视频内容。AVCHD格式还能同时进行AC-3或线性PCM音频录制。

当以4.5Mbps的速度录制标清视频时,一张AVCHD光盘能存储40分钟的节目,时间比采用MPEG-2的DVD格式长一倍。AVCHD定义的数据录制速率最大为18Mbps。

但一位长期跟踪数字成像和相关音视频产品的自由分析师Reiji Asakura指出:“20分钟的录制时间让人回想起80年代使用的VHS-C录像带格式。AVCHD看来无法满足用户要求。”他认为,AVCHD格式只是蓝光光盘摄像机面市前的一种过渡形态。

一些制造商已经在开发基于蓝光的摄像机。但他们遇到一系列障碍,特别是对价格和体积方面的要求,他们需要低成本、低功耗,且具有高清能力的H.264编解码器。另外,这些器件还必须具有极高的可靠性以支持便携产品应用。

松下和索尼都支持蓝光,但他们认为需要专门为高清摄像机量身打造一种格式,来满足消费者对更时尚的高清录制的品位要求。

但是无论是否采用AVCHD,有一点都很明确:高清视频不再仅仅瞄准专业应用领域。

2001年,佳能、JVC、夏普和索尼推出了以Mini DV磁带为存储介质的HDV格式。2004年10月,索尼率先推出了基于HDV格式的肩扛型摄像机HDR-FX1。佳能随后推出类似的产品。前不久,索尼推出的掌上型Handycam HC3同样基于HDV格式。而三洋电子也推出了一款高清摄像机Xacti,该摄像机采用传统MPEG-4压缩格式(不是H.264),视频分辨率达720p。该款掌上摄像机采用SD卡存储数据。

事实上,AVCHD并不是利用传统DVD架构的唯一格式。索尼、松下、佳能和日立都推出了兼容DVD的摄像机,利用8cm DVD光盘录制MPEG-2压缩的标清图像。

兼容性问题

AVCHD格式使高清摄像机制造商的产品能够兼容所有8cm DVD光盘格式,包括DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW以及DVD+R。但是DVD机却无法播放AVCHD光盘,而AVCHD的支持者也不打算推出专门针对该格式的录制或播放器平台。如果想要欣赏由AVCHD摄像机摄录的节目,那就必须通过传输线从摄像机中直接导出,或使用专用软件从PC中导出。

松下曾透露过其开发意图:AVCHD格式将不仅用于基于DVD格式的摄像机,而且还用于采用SD卡的摄像机中。对此,分析师Asakura指出:“松下没有采用HDV1080i格式;取而代之,该公司开发了一种专用高清摄像机,利用SD卡作为录制媒介。而松下采用SD卡存储AVCHD格式内容,远远比其8cmDVD摄像机方面的计划更引人注目。”

之所以会这样,是因为AVCHD格式不支持SD卡。事实上,两位新格式的倡导者在闪存卡市场上是死对头,索尼支持记忆棒,而松下则支持SD卡。

为了使AVCHD格式支持SD卡,松下打算开发一种接口和一个文件系统,并且已经开始着手进行一种SD卡格式的升级工作,以满足AVCHD对数据速率及容量方面的要求。

AVCHD倡导者面临的另一项挑战,是缺少支持高清分辨率视频的低功耗、低成本H.264编/解码器。

面向低分辨率图像(类似Half-D1,352×480像素)的单片H.264编解码器正在涌向市场。前不久,日本开通了基于H.264压缩技术、面向移动接收设备的“One-Seg”地面数字电视广播。索尼计算机娱乐公司的PSP游戏机对存储在通用媒介光盘(UMD)和记忆棒上的数据也采用H.264格式压缩。去年秋天,索尼开发了一款面向PSP的H.264编码器,它允许个人录像机把以MPEG-2压缩的高清内容生成标清数据。富士通也于天第二年早期开始提供单片H.264解决方案,其MB93475的双核配置版本能对253×480像素的图像进行编解码。

但是事实上,尚没有出现便携设备所要求的低功耗、低成本,且能处理高清内容的芯片。虽然赛灵思在FPGA平台上实现了具备高清能力的H.264编码器,但大多数具有高清性能的H.264编码器都是以机柜式计算机或其它庞大系统形式出现的。

当被问及他们希望高清摄像机市场何时提供丰富的编解码器资源时,松下和索尼都未明确表态。但是松下的一位发言人称:“半导体行业正在努力开发解决方案。松下有信心能在需要的时候拿到芯片。”

AVCHD格式没有使用DVD论坛的技术信息,因此松下和索尼可自由地将新格式授权给其它公司,而两家公司也正打算马上授权该技术。


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