几周前,我和两个女儿(一个 7 岁,一个 10 岁)坐在一块儿,教她们如何使用 Scratch 在 PC 上编程。两周后,当冰箱全部清空后,我的小女儿制作了一个由香蕉、胡萝卜和勺子组成的钢琴,而我的大女儿则用真的水果制作了一个切水果电脑游戏。和每一位骄傲的父亲那样,我用手机拍下了这一刻并录制了一部高清短片,然后上传到网上,以便她们的爷爷奶奶能够用移动设备观看。向妻子解释为什么晚餐应该叫外卖后,我们全家坐在一起,满怀自豪地在电视上观看了这段视频。 就像伟大的 CodeClub 教导青少年如何编程(见 此处)一样,这个 Porthouse 家庭日常生活案例突出了我们中的大部分人现在制作和使用视频内容的方式(怎么有种厚着脸皮做广告的感觉)。 据思科预测,到 2017 年,视频将占到全球移动数据流量的三分之二。就算是今天,25% 全球 YouTube 观看量来自移动设备,并且 根据 Google 统计,“高清视频正在逐渐占据主导地位”。对于有关阿猫阿狗和小孩啃指头、玩香蕉钢琴之类的视频,我们好像永远都看不厌—消费者期望能在任何带屏幕的设备上观看高品质的高清视频。 从硬件角度来看,将高品质高清编码/解码功能部署到大众市场移动设备的关键因素集中在成本、功耗、上市时间上,其中成本是最大的因素! 在本周召开的 Computex 上,ARM® 发布了 MaliTM-V500,这是 ARM 视频IP解决方案新路线图中的首款产品。该技术构建于 ARM 之前的视频解决方案(迄今为止,已销售 1 亿多个)。我们的目标是拓展此项技术,并使合作伙伴能够在大众市场平板电脑和智能手机方面提供高品质的高清视频捕获和播放体验。 Mali-V500 针对芯片复用而进行了优化:提供多种包含编码和解码功能的编解码器,在令人难以置信的微小面积上实现多种标准的高清和 4K 编码与解码,而系统功耗和内存带宽仅为竞争对手解决方案的一半—所有交付内容均为最高品质,并且支持合作伙伴对 ARM 的期望,实现快速上市并以最低成本提供高性能、高品质的高清解决方案。 正如 ARM CPU 与 GPU 路线图所示,Mali-V500 是一款多核解决方案,能以单核实现 1080p60 编码和解码,并在使用 8 核时扩展为在 4K 分辨率下实现 120 帧/秒的超高性能。
视频和图形是内存带宽的消耗大户。随着屏幕越来越大和分辨率越来越高,如果不采取行动的话,带宽和功耗也会水涨船高。例如,60fps 的 4K (2160p) 视频仅因 LPDDR2 内存一项就会消耗掉约 600mW 的功率。任何减少内存带宽的技术都会同时降低功耗。 Mali-V500 这款视频处理器采用了一种称作ARM 帧缓冲压缩 (AFBC)的新型无损帧压缩技术,从而提高整个显示管道的效率。结合 Mali-V500 中的 AFBC 与显示器或 GPU 中的 AFBC,可节约超过 50% 的带宽 fn,降低整个系统的功耗,并使用低成本 DDR 内存,使得整个系统的成本得以降低。
尽管系统功耗、性能和芯片面积对我们的 SoC 合作伙伴来说都很重要,但视觉质量也至关重要。Mali-V500 包含高总线延迟容差等功能,让视频处理在不访问外存的情况下继续运行 5000 次以上的循环)。这意味着,当设备上出现其他操作时,消费者不会遇到因掉帧而出现播放卡顿的现象,这在今天的其他视频解决方案中也时有发生。此外,支持 10ms 以下编码还能够使用带 WiFi 显示屏或 WiFi Miracast 的高品质游戏体验。 电影和电视内容的访问方式正在发生改变。好莱坞各大电影公司收入的 70% 以上来自上映后/票房收入,而消费者想要随时在多种设备上观看内容。为保护其数十亿美元的投资,电影公司和内容所有者要求在播放其付费内容的所有设备上提供硬件形式安全支持。这意味着,为了支持付费内容,手机及其他消费类嵌入式设备必须支持从下载到显示的硬件形式内容保护。 为满足影片内容所有者的苛刻的安全要求,ARM 对 Mali-V500 的架构进行调整,能够有效支持 ARM TrustZone® 安全技术及相关媒体播放使用案例。ARM 能够支持 SoC 合作伙伴的所有主要安全 IP 模块(从启用 TrustZone 的 CPU 到启用 Trustzone 的内存控制器及 TrustZone 就绪视频)以及最广泛的生态系统服务,确保我们的合作伙伴能够满足电影公司和内容分销商等提出的要求。 最近定稿的 HEVC (高效视频编解码器)规范十分引人注目,原因在于其采用较低比特率能够节约网络带宽,从而降低发行成本,实现全新高清或 4K 服务。HEVC 旨在跨多核处理器实现简单、高效的并行化。ARM 正与合作伙伴展开广泛合作,确保经过优化的 HEVC 解决方案能够覆盖最广泛的范围:带 NEON 的Cortex®-A CPU(包括 Cortex-A12 )和 Mali-T600 系列 GPU(包括 Mali-T622 )。让 ARM CPU 和 GPU 支持 HEVC 不仅有助于服务提供商快速进入市场,还为以提供新规范为目标(后续将提供解码方面的更新)的软件解决方案提供了灵活性。鉴于目前缺少用于验证的内容并且大量编码/转码解决方案仍处于开发阶段,这是不可避免的结果。在这个阶段,实施软件解决方案可大幅降低 OEM 的风险。有关 ARM 合作伙伴在该领域的工作进展的信息,请参阅新闻稿和合作伙伴 Ittiam 的博客。此外,ARM 还在研发具有较高能效的 HEVC 硬件实施,充分利用 Mali-V500 架构中的新功能来缩小芯片面积。我期待在未来的博客中披露更多细节! Mali-V500 是 ARM CPU (如 Cortex-A12)和 Mali GPU (如 Mali-T622)的必然选择。合作伙伴还可借助ARM DS-5TM 分析工具 和 ARM ArtisanTM 优化物理 IP 提供全部来自 ARM 的高品质、低功耗的 CPU、GPU 和 VPU 系统。Mali-V500 现已开始接受授权申请,2014 年起,您将有希望在大量平板电脑及智能手机上录制和播放数小时有关您的天才儿童和宠物的高品质高清视频。