因應高清影音播放需求之行動電話設計方案 智慧應用 影音
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因應高清影音播放需求之行動電話設計方案

  • DIGITIMES企劃

新款行動電話以雲端無線租賃電影、手機播映服務為產品賣點,嘗試透過更豐富的影音娛樂體驗建立產品的獨特價值。圖為HTC Sensation。HTC
新款行動電話以雲端無線租賃電影、手機播映服務為產品賣點,嘗試透過更豐富的影音娛樂體驗建立產品的獨特價值。圖為HTC Sensation。HTC

目前行動電話螢幕動輒具備高解析度,加上多核心、多媒體硬體加速SoC整合晶片的效能加持,因應高清甚至FullHD視訊播放基本上已具備應有的環境基礎,不過,針對行動電話的高清影音播放需求,產品開發階段應該考量的不應只是可播放影音就夠了,還有不少問題需要解決...

目前行動電話所使用的處理器、顯示螢幕,已經跟過往的產品規格大不相同,不但處理器超越行動電話需求甚多,因應個人數位助理、記事、行事曆...等用途,大量採行ARM-Based的通用處理器,甚至為了強化多媒體影音表現,也會在架構上導入硬體解碼解決方案。

行動電話整合新一代雙核多媒體SoC處理器,可處理豐富的多媒體影音資料,甚至可以擴充筆電型Dock取代筆電應用,圖為Motorola Atrix。Motorola

行動電話整合新一代雙核多媒體SoC處理器,可處理豐富的多媒體影音資料,甚至可以擴充筆電型Dock取代筆電應用,圖為Motorola Atrix。Motorola

這樣的結果,也造成產品開發前的功能企劃,開始為具備HD高解析度顯示螢幕的行動電話加諸大量的多媒體應用功能,例如,觀看DTV數位電視、網路視訊、高清電影,甚至搭配線上影音租賃服務,讓行動電話也能兼具行動劇院的應用水準。

儲存記憶體容量左右多媒體應用體驗

在為行動電話導入大量HD高清應用之前,必須思考的是,行動電話平台是否已經具備運行大量HD內容的基礎,以目前產品的開發設計來說,為了降低零組件成本,多數手機出貨不會配置SD或Micro SD這類外部儲存記憶卡,而多數手機的SoC解決方案為了節省成本,目前的趨勢是將ROM、RAM、Flash Memory採SoC型式一一整合於單一晶片。

但問題來了,SoC方案頂多提供512MB RAM/512MB Flash Memory配置,而目前HD(720p)解析度的高清影片,若採H.264進行壓縮,透過3G或Wi-Fi傳進手機內進行觀賞,採行串流視訊方式播放時,對於快閃記憶體的容量需求並非關鍵,但在面對租賃下載型的應用服務時,SoC處理器方案預設的快閃記憶體,可能會造成用戶儲存、重播預先下載之HD影音內容有儲存容量不足的困擾。

整合高效無線網路應用 提供HD視訊雲端轉送功能

先前也有提到,影音串流將會是行動電話HD影音內容的重要來源,因為行動電話在目前HSDPA高速3/3.5/3.75G的無線網路奧援下,下載效能大幅躍升,同時又可搭配Wi-Fi完成本地快速下載,可以達到線上串流視訊的絕佳應用條件。

雖然串流視訊的使用形式對內存記憶體的用量需求並不高,但實際上若要HD視訊串流表現順暢,必須維持較佳的網路連線品質,這部分設計會考驗手機天線(3G/Wi-Fi/BT)場型設計與相互干擾的預防措施做得夠不夠完善,才不會造成視訊斷訊或連線品質不佳的問題。

除了天線設計之外,系統預設針對串流處理的資料Buffer大小,也會影響串流視訊表現,因為過小的緩存會造成擷取資料斷續,影響到應用體驗,而開啟過大的緩存,又會造成影音下載預先快取的時間太長,如何達到最佳化配置,需要較多實際測試與修正。

支援多種視訊編碼標準 因應多樣化影音視訊來源

可預期的是,行動電話用戶希望因應多種影音播放格式,來滿足隨時觀賞影音的需求,然而影音格式相當多元,以DVD來說就有MPEG-2,PC網路來源還會有MPEG-4/H.264、Flash、QuickTime Movie、Divx、WMV...等,甚至連RMVB、rm等格式應用都屬常見。

而在影音規格相容性上,雖不能無限上綱達到所有格式通吃,但基本上必須把用戶常用的應用格式,達到7至8成以上的兼容度,至於部分需要付費授權的解碼核心,就看產品定位與產品設計而定。

實際的應用現場,用戶可能不必知道設備能支援的播放影音格式、解析度、內容樣式,但多數用戶應會期待,可以將視訊傳送到大螢幕的LCD TV或其他顯示設備進行播映,針對這類需求,又是另一個開發層次的問題。

為了因應用戶將高清影音視訊轉送LCD TV或大螢幕觀賞的需求,必須針對行動電話視訊輸出介面進行最佳化設計。以目前的趨勢,視訊介面以數位化的HDMI與DisplayPort設計為主流,其中又以HDMI對家電的支援度最高,因此主流手機設計多支援HDMI輸出介面。

雖然,數位式視訊介面的影音傳送品質相對較好,但實際上的應用場合,用戶接續的外部顯示設備並非都具備數位顯示傳輸介面,若是為了達到較佳的應用體驗,產品設計方面應當在因應類比視訊連接需求時,在現有介面提供擴充支援,或是設計提供如Dock式的擴充支援管道,讓行動電話的視訊輸出也能因應類比電視的連接播放需求,另在外接顯示的播放效果方面,韌體也必須處理不同畫面解析度與輸出解析度的縮放引擎設計。

另外,目前近7成的視訊應用,均指向相對具高壓縮效能的MPEG-4 H.264視訊壓縮格式,從網路視訊聊天,到HDTV應用,都會使用到H.264壓縮技術。此即代表裝置必須針對如此廣泛應用的視訊壓縮、解壓縮技術提供更完整的支援!尤其為了將相容性最大化,行動電話必須支援H.264解碼技術,或是利用SoC內的H.264硬體解壓縮核心去強化影音格式的播放相容性與解碼效率。

此外,即便H.264解碼技術看似已成為目前行動電話的編碼/解碼技術主流,但行動電話也不能以此格式限制未來發展性,應以更開放的軟體可程式化特性,因應更多元的影音編碼或加速格式,透過軟體或韌體的更新改善,使行動電話可滿足多媒體影音的廣泛需求。