MP3-MP6播放器探秘 - 图文

MP3~MP6播放器探秘（1）

从单纯播放音乐的MP3播放器到可播放专门格式影音内容的视频MP3播放器，从可播放复杂影音内容的MP4播放器直至近期的MP5、高清MP4和MP6等播放器，我国的数码播放器产业只用了短短四、五年的时间就实现了跳跃式发展，如此高速发展，不但使许多消费者眼花缭乱、无所适从，而且也令一些业内人士始料未及，大跌眼镜。现在市场上各式各样的数码播放器琳琅满目，简直让人有目不暇接之感，同时也有许多疑问在困扰着不少爱好者和消费者，例如：什么是MP3、MP4及高清MP4？它们的基本原理和结构有何区别？MP5、MP6又是怎么回事？从MP3到MP6是如何演变发展过来的？现在市面上主要流行什么机型？等等。本文准备围绕这些大家十分关心的问题，分别讲解MP3、MP4、高清MP4和MP5、MP6播放器的发展回顾、种类、基本结构和简要原理等，希望能给爱好者和相关人员带来启发和帮助。

一、MP3播放器

MP3播放器是一种主要对MP3等音乐文件进行存储、解码和播放的微小型数字音频设备。它的出现，使得原本只能在计算机上播放的MP3 (包括WMA、WAV等)格式的音乐文件，变成像CD、磁带等音频资源一样可以随处聆听欣赏。MP3播放器又称MP3随身听，具有使用操作方便、音乐资源丰富、无磁带磨损老化问题、比DISCMAN耐振动、声音失真较小和外观小巧时尚等许多优点，是继WALKMAN、DISCMAN和MD等播放器之后出现的一种较为理想的音乐播放和收听器具。

然而5、6年前，MP3播放器还是一种较高档的电子产品，一部容量仅为３２ＭＢ的MP3播放器，其价格也高达１千多～２千多元，真是价高吓人，问津者不多。近年来，随着生产成本快速降低，产品价格也不断大幅下降，MP3播放器迅速普及，社会拥有量迅猛上升，正在取代DISCMAN和MD播放器而成为大街小巷的一个亮点。MP3和后来逐渐普及的MP4等一起，造就了一个巨大的数码播放器用户群和扩展了潜在购买力，从而进一步推动了我国数码电子产业的发展。

1.MP3播放器的发展回顾

1998年，韩国“世韩”公司推出了世界上第一款MP3播放器产品，型号为“MPman F 10”。它是现在所有MP3播放器的雏形，之所以把这种最新的产品称为MPman，是借由日本Sony公司在开发Walkman和Discman播放器的战略，其寓意就是希望该产品能够沿袭日本Sony公司在Walkman和Discman的战略，成为便携式MP3播放器产品的代名词。

在1998年3月份的CeBIT展会上，MPman F10（以下简称F10）播放器首次亮相。同年5月，F10播放器正式开始批量生产，到夏季就开始进入美、欧市场。在美国市场上，F10播放器的售价是250美元， 但随着DM公司200美元Rio PMP300（以下简称PMP300）播放器的推出，F10的价格也被迫降至200美元。实际上，MP3播放器的广泛使用是从PMP300开始的，大多数人因此也误认为PMP300是世界上第一台MP3播放器，其实不然。

F10播放器如图1所示。该机带有一个小的LCD（液晶显示屏），可显示歌曲名称、演唱者和播放进度等，其内存具有32MB存储空间，通常可存储8－12首歌曲，外形大小为91*70*16.5mm。图2所示为PMP300播放器，其带有一块更大的LCD显示屏。它同样具有32MB的存储空间，并且可通过智能媒体卡插槽扩充到更大的容量。

图一

图二

在1998年到2001年期间，一些厂商也相继继续开发了包括MP man、Rio PMP品牌在内的一些MP3播放器，但发展速度较为缓慢。直到2002－2003年之后，国内外MP3播放器的发展才有了长足进步，主要包括以下几方面。

(1). 彩色显示屏大量普及

早在2004年，国内市场上就出现了以双色OLED彩屏（彩色显示屏）MP3播放器，但其实它只是双色显示屏，并非真正的彩屏。到了2005年，随着显示

屏技术的发展和相应主芯片的推出（如炬力ATJ2085等芯片），带有6.5万色彩屏的MP3产品大量出现，而且价格也不断降低，使得彩屏开始在中低端MP3播放器中大量普及。如同过去“彩屏手机”的普及一样，MP3彩屏的应用也带来了如浏览图片和动态图像等一些功能。彩屏普及是一种趋势，目前除了一些纯音乐MP3播放器外，绝大多数的MP3全是带有彩屏的产品。

(2). 大容量产品成为主流

几年前，一部容量为３２ＭＢ的ＭＰ３播放器，其价格也高达１～２千多元，现在随着大容量“闪存”芯片的大量生产和价格明显下降，2GB容量的“闪存”MP3播放器已经非常普及，4－8GB容量的MP3播放器也已不稀奇了，如：苹果公司生产的2GB、4GB的 iPod nano、 Sandisk公司推出的2GB－6GB的Sansa e200、国内“昂达”、“魅族”、“酷比魔方”、“蓝魔”等品牌的大容量MP3播放器。今后MP3播放器将全面进入大容量的时代，而小容量的MP3将会逐渐被淘汰。

(3). 视频播放等功能日益扩展

除了用于纯音乐收听的MP3播放器外，功能简单的MP3播放器已逐渐失宠于市场，而带“彩屏”和视频播放等多种功能的MP3曾经一度成为大热门，市场的中高端MP3产品几乎都是这类播放器，就是在当前MP4播放器逐渐红火的形势下，它们仍有一定的市场销售量和巨大的社会保有量。

2004年末，首部支持“动态JPG视频文件”播放的MP3播放器诞生了。虽然其显示屏只有1.0英寸，分辨率仅96×64像素，只支持专门的视频格式，音质表现也平平，但却因功能新鲜和售价低廉而深受消费者欢迎。它可算是视频MP3的雏形，引领了一场MP3功能的革命，使得MP3逐渐融合了视频播放功能，不再只是听音乐和接收FM广播的产品。2005年，以应用珠海炬力公司ATJ2085主芯片为代表的第二代视频MP3问世了，炬力公司后来又推出能完全支持1.8英寸“大屏幕”的ATJ2097主芯片。不久，美国Sigmatel（西玛特）公司推出了STMP35XX系列主芯片方案，韩国Telechips推出了TCC76X和TCC77X系列主芯片方案，它们奠定了视频MP3的发展基础。但是这些方案大都只能支持MTV、MVX、SMV和DMV等特定格式的视频文件播放，文件资源较少，而且通用性较差，不利于用户间交流分享。

2006年4月，“蓝魔”厂商联手“瑞芯”微电子公司推出了基于第三代视频MP3方案（RK2606）的RM100型播放器，它一改第二代视频MP3的缺点，首次支持基于MPEG-4压缩标准XviD编码的AVI格式视频文件，播放速率最高可达20帧/秒，画面分辨率也达到了QCIF标准（220×176像素），后续的RK2608还将画面分辨率提高到320×240像素的QVGA标准水平，能够以30帧/秒的速度支持Divx编码的AVI格式视频，事实上已经初步达到了MP4芯片的水准。 “瑞芯”在Rockchip RK26XX系列方案之后发展了性能更佳的RK27XX系列，两者都是视频MP3及MP4的主流方案。

2.MP3播放器的种类和功能

在MP3的10年发展过程中，出现了许许多多不同种类、功能和特色的MP3播放器，一些经典产品有着里程碑似的意义，留在了众多用户的心里，推动了MP3业界的发展。

市场上的ＭＰ３播放器可谓是琳琅满目、日新月异，其外型更是五花八门，圆形、方形、扁形、三角形、矩形、手表型和首饰形等等，图3所示为最常见的几种ＭＰ３播放器外形，供参考。

图三

ＭＰ３播放器可以按（存储体）容量、存储体类型、功能、款式和主芯片类型等不同进行分类。

通常按MP3内置的存储体容量大小进行分类，可分为32ＭＢ、64ＭＢ、128ＭＢ、256ＭＢ、512ＭＢ、1GＢ、2GB、4GB、8GB、10－30 GB等多种，其中8GB及其以下的播放器主要是“闪存式”MP3， 8GB以上的产品主要是硬盘式MP3。“闪存”就是快闪存储器，也称FLASH存储器或FLASHROM。2007年前，较为流行的是128ＭＢ、256ＭＢ、512ＭＢ三种“闪存式”MP3播放器，

对应可存储大小为3MB的MP3歌曲约为40、80、160首。2007年开始，由于“闪存”大幅降价，使MP3的容量明显趋向于GB（千兆）级，现在的MP3容量大都是1GＢ－8GB。

按存储体类型分，主要有“闪存式”MP3和硬盘式MP3两种。“闪存式”MP3具有价格便宜、体积小巧、重量很轻等优点，一直市场的主流产品。随着微硬盘技术的发展，大容量的硬盘式MP3播放器应运而生，其最大容量可达50G（MP4甚至达到120G）。采用２０Ｇ硬盘的播放器，可存入约３２０小时的音乐节目，按每首歌3－４分钟计，可存入4800－6400首，堪称是一个巨量！不过微硬盘价格昂贵，体积较大，而且抗震能力差，摔一下轻则造成盘面划伤，重则整个硬盘报废，因而硬盘MP3、MP4的社会拥有量一直不大，远不及“闪存式”MP3、MP4。

按功能和用途分类，主要有单功能普通型和多功能复合型。单功能普通型MP3通常带有播放、开关机、歌名显示、播放信息等基本操作和显示功能，但没有或很少有其他功能，目前这类MP3已经向“纯音乐播放型”方向发展，体积小、重量轻、外观美、使用方便及价格低廉是其主要特点，已经成为市场的热点之一。如图4和图5所示就是两款典型的“纯音乐MP3播放器”。其中图4是“昂达”VX313型MP3播放器，其外观像一块方糖，故而命名为“音乐方糖”MP3。该机体积为35×35×9.5mm3，重量仅为12.5克，机身非常精致小巧，而且连续播放时间长达10小时。图5是“蓝魔音悦汇”R2型播放器。这是“蓝魔”公司2009年全新推出的一款纯音乐MP3，它兼顾了屏幕显示及3D音效，还加了功率较大的（内置）外响喇叭。这类播放器主要适合以聆听音乐为主的消费者。

图四

图五

多功能复合型机种除了MP3播放功能，还有其他附加功能，例如ＦＭ收音功能可以用于收听调频广播节目；录音功能可在上课、开会议或听演讲时进行录音，作为备忘；复读等功能可帮助学习外语；电话簿的功能可提供很多方便。此外，具有真彩色显示、定时关机、闹钟、磁盘加密、游戏、支持WMA等音频视频格式、支持电子书阅读和图片浏览等功能的MP3产品也屡见不鲜。

3.MP3播放器的基本结构

现在的MP3播放器大多采用微小型的集成电路和其他零部件组成，其中采用了较多贴片式电子元器件，结构紧凑精细，虽然从外表看好像零部件不太多，结构也不太复杂，其实不然，麻雀虽小五脏俱全，MP3播放器其实就是一个特定功能的微型电脑，在其印制电路板上和集成电路内部包含了许许多多的元器件。较为典型的MP3播放器的内部主要包括数据端口、内存储器、微处理器（MCU）、解码器、数模转换器、显示屏、播放及功能控制、音频输入输出端口、放大器、话筒、电源控制管理和耳机信号输出端口等部分。

为了使大家对MP3播放器的内部结构有个直观的初步认识和印象，下面以一款典型的播放器为例，看看其内部的主要结构。图6所示是其外形图。拆卸该机外壳四角的四颗螺丝，打开前后盖，取下面板之后就可看到其内部结构了，见图7。由图可见，机子主要由两块印制电路板组成，上层印制板主要有LCD显示屏、液晶屏保护套、“五维”导航键（上、下、左、右、中等五维控制开关键钮）和FLASH“闪存”芯片等零部件，图7所示主要是上层印制板的正面图。其中，

液晶屏“保护套”是为了更好地保护屏幕，防止损坏或损伤，但是这个套子不是必需的，有些不太考究的产品就没这个部件。“五维导航键”则是一种目前包括MP3、手机在内的许多消费类电子产品被广泛采用的控制开关键钮，其操作性能比多个单键组合形式有较明显提高，设计良好的“五维导航键”操作起来得心应手，手感很不错。

图六

图七

上层印制板的反面主要由USB接口电路、解码主芯片及“主晶振”还有音频输出及录音等部分所组成，如图8所示。下层印制板如图9所示，主要是按键开关、电源控制管理部分和FM收音电路等。不少MP3都采用类似于图7至图9所示的双印制电路板模式设计，其优点主要是两部分电路功能分开独立，相互干扰较小，性能较稳定，而且有利于缩小体积，缺点是设计较复杂，生产成本较高。

图八

图九

也有一些MP3采用单印制电路板模式设计，过去主要是一些中、低价的播放器，但现在有较多视频MP3和MP4播放器也采用此模式。这种电路可能带来一些干扰弊端，但合理设计装配就可解决这个问题。图10就是采用单印制板模式的艾诺V80型MP3播放器的内部电路结构图。该机主芯片使用炬力公司的ATJ2097；电源采用可拆卸式锂电池供电方式，十分方便维修和调换。印制板的结构和元器件分布简洁明了，看上去比较舒服，焊接工艺也不错。图11所示为该机印制板的另一面，该面主要有液晶显示屏和按键开关等电路，元器件不多。

图十

图十一

MP3播放器一般采用4层或6层式(PCB)印制电路基板。6层PCB基板相比4层PCB基板而言，除了信号层、电源层、地线层、信号层之外，多了排布于电源层和地线层之间的两层信号层，从而拥有更好的性能和稳定性。电路板走线工艺的好坏和元器件的优劣对播放器产品的性能及稳定性有很大的影响。

以前的MP3播放器有采用AA（5号）或AAA（7号）电池的，也有使用充电电池的，现在则大都用内置锂充电电池供电，具有体积较小，寿命较长，充电较方便等优点。

4.MP3播放器的基本原理

有了对MP3播放器的初步认识和印象后，我们再来讲解MP3播放器的基本工作原理，可用图12来说明。由图可见，MP3播放器是由主芯片为核心组成的。主芯片实际相当于一个芯片组，该芯片在实际的机子中可能是几片集成电路或单片式芯片，它是由解码DSP（数字信号处理器）芯片为核心，将MP3解码芯片、MCU微（处理）控制器、接口控制芯片和操作控制电路等集成或组合起来而成，就是大家经常听到的所谓“某某MP3芯片方案”。尽管集成的主芯片实际作用已经不是单一的解码功能了，但不少资料中仍然习惯性地称之为“解码芯片”、主控芯片或MCU（微控制器）等。

图十二

图12中的主芯片起主导控制和解码等作用，它控制解码芯片和LCD液晶屏等电路，由解码芯片把内置的“闪存”(FLASH ROM)或者是外置移动存储介质（闪存或硬盘等）之中的MP3文件解码，然后经数/模转换器（DAC）转换，变成模拟音频信号，经过放大后从耳机输送到我们的耳朵中，就可听到优美的音乐了。同时，由LCD液晶显示器显示出相应的操作提示和歌曲文件的名称、时长、播放进度、音量、电池能量等信息。

图12中的按键开关是用户输入操作控制播放器的键钮开关。话筒（麦克风）用于数码录音、复读学习时输入音频信号。USB插口是用来与计算机交换数据的插座，传送MP3音乐文件、安装更新管理程序等操作都是要经过这个接口来实现。USB的全称是Universal Serial Bus，意即：通用串行总线。目前MP3播放器普遍采用的是USB2.0 FS（Full Speed 全速）或USB(2.0) FS（Hi Speed 高速），早期产品则大多采用USB1.1的接口，其一般传输速率是1.5Mbps（兆位每秒），仅为USB FS的1/8，比USB HS更要慢许多，不利于较大文件的传输。FM收音机电路则是为收听FM电台广播而设置，是MP3的辅助功能。电池是整机的电源，它通过电源转换和管理电路后，输出合适的电源电压供给各部分电路使用。

图13示出了MP3播放器在播放数字音频文件时的主要工作流程。我们知道，MP3播放器是一个软硬件集合体，其中软件（固件）对播放器正常工作有着重要的作用。图13说明的主要就是软件的控制流程。播放器通电启动后，MCU（主芯片）加载引导程序，随后加载操作系统程序，接受操作指令，访问存储介质，读取音频文件数据至内存，同时读取外围LCD控制器等的状态及显示相关信息，并监测电池电量，再显示音量、曲目、时间及电池余量等。然后由主芯片或DSP执行解码操作任务，解码后的数字音频信号被传送到数/模转换器（DAC），由其转换成模拟音频信号，再经过放大后推动耳机或扬声器发出声音。

由于（闪存式）MP3播放器在工作中完全没机械运动，不会像CD、MD播放器那样会因光头受到外界震动而发生跳动音、抖动音等现象，更不会像磁带播放器那样出现卡带等故障，所以防震性能非常优良。此外，由于MP3没有机械运动部件，所以其耗电量没有CD等随身听大，这有利于缩小机子体积，减小电路干扰，节省电池能量，有利于延长播放时间及电池使用寿命。

MP3-MP6播放器探秘（2）

王德沅

二、MP4播放器

前文进过，MP3播放器是一种主要对MP3等音乐文件进行存储、解码和播放的微小型数字音频设备。那么MP4是什么？简单的说，MP4播放器就是“随身看”，与MP3播放器是“随身听”相互对应。MP4播放器比较正规完整的称呼就是掌上型多媒体（影音）播放器，英文缩写为PMP（Portable Multimedia Player）。MP4播放器可以流畅地播放视频，观看图片和文字，同时也支持音频播放，只是主打功能为视频播放。市面上还有用PMC（微软统定硬件和软件），PVP（类似PMP），PVR（侧重视频录像），PMA（PDA与硬盘MP4的合体）等称呼的播放器，虽然市场销量和社会拥有量远远不及PMP（MP4），但它们基本上都是属于掌上型多媒体数字设备，只是比一般MP4多了些功能和特点而已。

1.MP4播放器的主要功能特点

MP4播放器的主打功能为视频播放，那么视频MP3播放器也可播放视频，它与MP4播放器有什么区别呢？

视频MP3的主要功能还是播放MP3等音乐文件，其音频处理芯片在播放音质和支持类型方面较强，而视频播放只是其附属功能，一般只能支持MTV、MVX、SMV和DMV等特定格式的视频文件，文件资源少，且通用性弱，很不利于用户间交流分享。MP4则主要用于视频播放，其最大特点是支持的视频格式丰富，无需麻烦的格式转换，可直接播放大多数主流的视频文件，主要有：RM、RMVB、FLV、XviD、DivX、AVI、DAT、MPG、VOB等格式的文件。

在显示屏方面，视频MP3的液晶显示屏一般较小，大都集中在1.5英寸到2.5英寸之间，观看起来比较费神，分辨率也较低，多为220×176或以下。而MP4则不同，大屏幕是其主要卖点，2.5英寸到7英寸规格不等，而且分辨率也较高，宽大的屏幕使视觉效果大大增强，犹如观看小电影。

此外，MP4的容量通常也是较大的，过去至少1GB以上，现在趋向于4GB以上，硬盘式播放器则至少10GB，这是存储电影等视频文件所必备的特性。有

些MP4还拥有数码相机、电视、DVD、MID和游戏机等多种功能。随着技术的发展，还可能实现DMB、PDA和GPS等功能。

关于MP4的概念和定义，报刊和网络上曾经一度争论激烈，有的说是MP3的下一代产品，也有称是能够播放MP4音频文件的播放器，还有认为存储容量、屏幕都足够大的才能称之为MP4播放器，等等。甚至有洋洋洒洒写了近万字的文章，分析了MP4音频、MPEG-4视频和播放器等的关系，读者看后却如入云里雾里，最后还是不得要领。其实这种争论没必要，目前并没有MP4播放器的国家或行业的标准，MP4播放器就是掌上型多媒体播放器，就这么简单。对消费者而言，你总不能给个MP4名称你就不考虑其功能和性能就买这个产品了吧？对维修人员来讲，重要的是要知道所检修的播放器采用什么主芯片，大体的电路结构、原理和基本维修方法及技巧，而不是研判它究竟是不是“MP4”。

2.MP4播放器的发展回顾

MP4的称呼与MPEG-4（编码）压缩标准密切相关，以至于有人说MP4就是MPEG-4的简称。那么何谓MPEG？MPEG是Moving Pictures Experts Group（运动图像专家组）的缩写。MPEG成立于1988年，其组织成员都是数字影音讯号处理技术的专家，组织的目标是致力于建立数字影音的标准格式ISO/IEC Standard，并成为国际公认并广泛采用的标准。

MPEG-1早于1992年制定。此规范提供每秒30帧352*240分辨率的图像，是一个面向家庭电视质量级的视频、音频压缩标准。其音频具有逼近CD的音质，影像品质则相当于VHS，我们熟知的VCD就是MPEG-1编码制作的影片，对应的文件扩展名为MPG、MPEG或者DAT等。

MPEG-2制定于1994年。MPEG－2主要针对高清晰数字影片，设计目标就是提供接近广播级的高品质输出，获取高品质影像和更高的传输率，声音更具备了CD的音质，而且其音频编码可提供6个（5.1）声道。近年来大行其道的DVD影片的视频部分就是使用MPEG-2这种压缩标准制作的，对应的文件扩展名一般为VOB。

MPEG-3最初专为HDTV（高清电视）制定，由于MPEG-2的出色表现已符合HDTV的要求，故MPEG-3还未彻底完成便被淘汰。需要指出，MP3文件并非

使用MPEG-3规范制作的，而是利用MPEG-1中的第三层音频压缩标准制作的声音文件，但至今有些资料竟然还认为MP3就是MPEG-3，这是完全错误的。

MPEG-4是目前最有影响力的多媒体数据压缩编码国际标准之一，它的全称为音频和视觉对象的通用编码。MPEG-4标准于1999年公布，它定义了音频、视频等多媒体数据语法结构和解码过程、互联网传输和人与媒体交互的一整套框架，覆盖了多媒体的绝大部分应用领域，具有高压缩比、灵活性好、可扩展性和交互性强等优点。MPEG-4追求的是高压缩率和网络交互能力，主要用于制作适合网络传输的多媒体文件。其压缩率惊人，可提供图像画质接近DVD, 声音音质媲美CD，但大小只有DVD 1/6到1/8的视频文件。所以除了视像电话，视像电子邮件等网络传输外，一般的MP4播放器或具有视频功能的手机等，都是以支持MPEG-4标准的各种格式文件为主。当然它是一种有损压缩标准，影音质量还是与DVD有一定差距的，但这并不影响它作为一种优秀多媒体应用技术规范而被迅速推广。

MPEG-4标准发布后，由于上述优点，使其逐渐步入了主流视频的行列,也为日后MP4播放格式的确定了初始的标准。当初MPEG-4视频方面广泛使用的压缩方式是足以媲美DVD影片效果的DivX和XviD，MP4主要就是指能播放常见MPEG-4 DivX和XviD视频文件的播放器。应该指出，MPEG-4是压缩编码标准（规范），采用此标准的视频文件很多，它们还有不同编码方式（如DivX等）和不同封装格式（如AVI等）的区别。而我们常说的AVI、RMVB等“格式”通常是指封装格式。但对播放器视频性能和视频文件而言，仅给出封装格式往往是不够的，还要了解其编码格式和编码标准等，例如有一个AVI视频文件，知道它是采用MPEG-4压缩标准、以DivX编码的、用AVI格式封装的文件，这样就比较全面了。

当前，MP4就是泛指掌上型多媒体播放器，简称随身看，许多MP4所支持的视频格式也明显扩展了，并不局限于DivX和XviD。当然，就像彩电等家电一样，不同牌号的MP4播放器也有性能和功能的差别，这就是MP4之间的不一样。而现在的MP4文件主要是指采用MP4封装格式的影音文件，其音频编码一般采用AAC，视频编码为AVC，著名的iPod播放器就是支持MP4格式的PMP。

2002年,法国厂商“爱可视”(ARCHOS)发布了全球第一款MP4播放器产品,通过内置解码技术支持MPEG-4格式文件的放映。

到了2004年5月，软件巨人微软联合英特尔发布了基于MP4理念的PMC(Portable Media Center)标准,并提供“Plays For Sure”多媒体内容下载服务，同时三星、“iriver”、创新、“Gate Way”等众多大厂也加入到这一联盟中。

2005年中，MP4开始在数码视听领域里受到重视，三星、创新、“Gate Way”、D-Link等公司纷纷推出了各自的MP4产品，爱可视和D-Link还发布了具备无线上网功能的MP4播放器，几乎同时，国内厂商爱国者、新科等也纷纷展示了相应的MP4产品。今天的MP4阵营已从当初的蓄势待发态势发展到百花齐放的局面，并且还将蓬勃发展, 生机勃勃。

目前市场上的MP4播放器可谓是五花八门、琳琅满目，图2－1示出了几种典型的播放器外形（不包括高清播放器），供参考。和MP3一样，MP4播放器可以按容量、存储体类型、功能、款式和主芯片类型等不同进行分类，其分类基本与MP3类似，这里不再赘述。对MP4播放器而言，由于以视频播放为主，故而需要较大容量的存储体，前两年因为受到FLASH容量限制，硬盘式ＭＰ4播放器就比较适合市场需要，例如，爱可视AV700播放器，采用40G的硬盘以及7英寸的显示屏，支持Divx 编码的AVI和WMV9等格式文件。具有较大的显示屏和存储空间，对视频格式的支持也好，但是价格很高，而且微硬盘不太抗震，所以问津者寥寥，市场拥有量极少。现在大容量、低价格的FLASH已被大量应用，MP4也以“闪存式”为主了。

随着MP4产业的飞速发展，现在不少人认为MP3终将被MP4取代，其实不然。这里面一个是价格问题，通常MP3的价格比MP4低的多；另一个因素是消费群体不同。许多用户并不看重MP4这类便携式视频播放器，因为MP3可以边走路（或边工作）边欣赏，但如果是看MP4的话，就很难实现了；况且对喜爱欣赏大片的消费者来说，掌中播放器显然不如家里的家庭影院或大彩电来得过瘾，他们认为MP4只是一种供旅途中解乏和消磨时间的视频播放器而已。

此外，目前的一些手机、PDA等也已具备或部分具备了MP4功能，是否会取代MP4呢？答案是否定的。手机仍是以电话功能为主，其多媒体播放功能大都受

到画面尺寸、支持格式、电源续航能力等的限制，是不能与MP4相提并论的，只能算是附加功能而已。

3.MP4播放器和RMVB播放器

MP4的蓬勃发展是和RMVB播放器（也称Real便携播放器或RM/RMVB播放器）密不可分的，2007-2008年期间，RMVB播放器在许多爱好者心目中甚至成了MP4/PMP播放器的代名词。因为在这之前，MP4播放器的发展态势处于低潮阶段，直至RMVB播放器应运而生，MP4才开始重获生机，并且发展迅猛。

在MP4播放器处于低潮的时期，MP4最让用户头疼的问题不是电池续航能力，也不是存储容量，而是视频格式的转换，这是制约MP4发展的最大障碍。由于视频压缩标准和编码、封装方式有很多，而许多播放器只能支持其中一种或几种视频格式文件，其余格式的文件必须用视频转换软件转换后才能播放；这种转换不仅会使画质下降（甚至无法观看），而且操作繁琐，最不能容忍的是耗时太长和占用电脑硬件资源过高。如果一部影片时长80分钟，转换需时73分钟，转换过程中电脑基本不能用于其他工作，这种情况有多少人能够忍受？这种播放器的生命期会长吗？所以开发研制能够直接播放网上资源丰富的视频文件的播放器，才是发展MP4的最好出路，后来出现的RMVB播放器就是被开发出的非常红火的MP4。

大家之所以看好RMVB播放器，是因为网上的RM/RMVB视频格式文件非常多，几乎占据了网络视频的80%以上，可谓海量资源，用户群相当庞大，这些免费资源能被MP4方便使用播放，就大大提升了播放器的实用价值，从而使MP4的社会拥有量迅猛增长。那时，MP4实际播放的视频文件以RM/RMVB文件为主，厂商推出新品大都也以“直播RMVB文件”为主要卖点，因此MP4播放器与RMVB播放器在许多人眼里是划等号的，尽管这种看法是片面的。

但是RMVB播放器的发展也不是一帆风顺的。早在2005年，深圳泰嘉乐公司就推出了支持RM/RMVB视频的MP4播放器，当时引起了很大轰动，但还没

等到全国上市就胎死腹中了，原因主要是该机对文件的画面分辨率、视频音频“码流率”和编码标准等要求苛刻，许多从网上下载的RM/RMVB格式文件都不能直播，这当然不可能受到消费者的青睐。

到了2006年，第一款具有真正实用意义的RMVB播放器－－爱国者P881诞生了（图2－2）。这款被厂商自己喻为MP5的播放器采用主频高达1GHz的ARM11主控芯片（飞思卡尔方案），可轻松解码播放分辨率640×480像素、帧率30帧/S的RM/RMVB视频格式文件，实现了绝大多数RM/RMVB文件无需转换、即下即看的功能。但由于售价（2000多元）始终居高不下，制约了这款产品的普及，再加上其采用了硬盘作为存储器，体积较大，携带显得较笨重且防震性能较差，所以也没能掀起MP4销售的热潮。

直至2007－2008年，随着“瑞芯微”、华芯飞（“君正”）、华恒等厂商开发出实用功能强大的芯片方案，RMVB播放器才开始逐渐普及，并在2008年形成了较大的规模。这块市场的主芯片主要由三个系列品种占据着，分别是“瑞芯微”RK27XX系列，包括RK2706、RK2708、RK2710和RK2712等芯片；华芯飞（“君正”）JZ47XX系列，包括JZ4725、JZ4725B、JZ4730、JZ4731、JZ4732、JZ4740、JZ4750和JZ4755等；华恒BF5XX系列，包括BF533、BF542、BF544、BF547、BF548和BF549等。

其中“瑞芯微”RK27XX方案涵盖面最广，从“低端”到“高端”都有它的份额，被众多品牌的播放器厂商相继采用，最多时有近300家厂商进行量产销售，其中包括“蓝魔”、昂达、艾诺、纽曼、“台电”、OPPO、爱国者和长虹佳华等等。华芯飞（“君正”）JZ47XX系列方案主攻“中端”和“中低端”市场，

具备“高性价比”优势（“君正”和华芯飞后来分道扬镳），采用该方案的产品有“昂达”VX989＋播放器、“艾诺V2000SE”、TMSON D868、“歌美X760+”、“驰为S50”、“昂达747”、“昂达979＋”和“昂达767”等。应用华恒BF5XX方案有“歌美X750”、纽曼E350、长虹ZARVA MV303 、爱国者MP-F965R、E898和“智器T5-II”等播放器，产品主要定位中高端市场，虽然价格较高，但有性能方面的一些优势。

4.MP4播放器的基本结构和原理

在不考虑OTG数码伴侣、数码照相等附加功能的情况下，MP4播放器的基本电路结构与视频MP3大体相同，但是MP4的内涵却比视频MP3要丰富高级的多，主要体现在主芯片、液晶显示屏和存储器等方面，其重中之重当然是主芯片。

既然是以视频播放为主的多媒体娱乐器具，MP4设计的第一重点是要求对众多的影音格式具有优良的编码（Encode）与解码（Decode）能力，而这主要取决于主芯片的性能，MP4需要运算能力强大、优异性能的主芯片来实现众多视频格式的编解码。现阶段MP4主芯片内部核心架构，大都是采用CPU（MCU）搭配DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）的方式，其中DSP是负责编码/解码的处理，CPU则是对文件管理、存取，以及对接口、周边组件的工作等进行处理。

在MP4的工作过程中，很多环节都会影响到最后的画面质量和音频品质，其中主芯片的影响最为明显，是最重要的一环，要求其对各种常用视频格式源文件进行高品质的解码处理，对画质、音质的损伤尽可能低。MP4拥有优秀的主芯片就能够较好地减少压缩信号的损失，还原视频和音频信号的质量就较高。相反，采用低档主芯片，其“音、画”表现就较差。

图2－3是典型的MP4播放器电路结构框图。在图中，主芯片中包括微处理器CPU、编解码器、D/A和A/D转换器等电路。主芯片起主导控制作用，它控制MP4解码器、D/A和A/D转换器和LCD液晶屏等电路，由解码器等把内置存储器（闪存或硬盘），或者是外部插接的FLASH ROM、HD（硬盘）等存储介质之中的视频文件，读出和进行解码，然后经数/模转换器（DAC）转换，将数字信号转换成模拟信号。转换后的模拟音频信号被送到音频功率放大器进行放大，最

后被送到耳机输出插口，由耳机发出音乐等信号。现在有不少MP4都有内置扬声器（俗称外响喇叭），这类播放器的音频功率放大器输出的信号还被加到内置喇叭，通过喇叭发出响亮的声音；如果插入耳机则由耳机放声，喇叭停止工作。

图2－3中的SDRAM缓存（或相似功能的缓存）是MP4的必备器件，因为MP4首先要保证视频播放的质量，主芯片解码电路在处理视频信号时，需要读取“闪存”中的数据量很大，而直接从“闪存”读取数据的速度较慢，会影响视频播放的效果，使画面出现马赛克、“掉帧”、“卡顿”、“拖影”和“色块”等现象。而SDRAM缓存读取数据的速度很快，能与解码电路的速度匹配，把它设置在主芯片解码器和FLASH存储器之间，起到数据缓冲之用（相当于电脑内存），就能明显提高播放器视频性能。主芯片解码后的视频信号加到显示控制电路处理，然后送到LCD液晶显示屏，显示出五彩缤纷的图像。

现在有一些MP4还采用了独立音频CODEC（编、解码器）芯片，图2－3中的“独立音频CODEC”方框所示。如不采用这种芯片，主芯片输出信号直接加到音频功率放大器，如图中实线连接的那样；采用独立CODEC时，则如图中虚线连接所示。这种“主芯片+独立CODEC芯片”的“双芯”方案，是由一个芯片主要处理系统和视频编解码等问题，而另一芯片则处理音频信号编解码，两个芯片各司其职，由于独立音频芯片的性能优异，故可拥有比同类播放器更加出色的音质。目前MP4应用的独立CODEC主要有两类，一是英国欧胜电子公司的WM8XXX和WM9XXX系列；另一是美国Cirrus Logic公司的CS42XX系列。例如，“台电”M30型播放器应用RK2706＋WM8987“双芯”方案；而“艾诺”V3000HD型和“驰为”M50型等播放器则采用了“华芯飞CC1600主芯片＋CS42L52音频芯片”的“双芯”方案。

图2－3中的USB接口、按键电路、内置内存、收音电路、电池电源转换和电源管理等部分的基本原理都是和MP3大同小异，这里就不再赘述了。

目前的一些MP4还设置了TV OUT视频输出；模拟游戏；FM发射；OTG数码伴侣；CMMB移动电视；数码相机等辅助功能电路，如图2－3中右上的方框内所示。有些辅助功能将在以后文章中介绍。

图2－4所示为MP4播放器在播放数字视频、音频文件时的主要工作流程。播放器通电启动后，微控制器MCU加载引导程序，随后加载操作系统程序，接受操作指令，访问存储介质，读取视频和音频文件数据，同时读取外围LCD控制器等的状态及显示相关信息，并监测电池电量，再显示音量、片名或曲目、时间及电池余量等信息。然后由主芯片分别执行视频和音频的解码操作任务，解码后的数字音频信号被传送到数/模转换器（DAC），由其转换成模拟音频信号，再经过放大后推动耳机或微型扬声器发出声音；解码转换后的视频信号则通过显示控制电路再加到液晶显示屏，显示出五彩缤纷的图像。如果采用独立音频CODEC芯片，则由CODEC执行音频解码操作任务，主芯片不对音频信号解码。

MP3-MP6播放器探秘（3）

王德沅

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最多，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，高清电视机是最常见的一种，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。

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