老兵戴輝：海思機頂盒芯片是如何成為霸主，并與中國標(biāo)準(zhǔn)相互成就的？
2018-11-01 14:00:25 n作者注：海思的機頂盒芯片在國內(nèi)是霸主。一方面，中國大力參與的IPTV技術(shù)為此做出了巨大的貢獻；另外一方面，中國的音視頻標(biāo)準(zhǔn)AVS也功不可沒！
海思的機頂盒芯片于2008年起步，在國內(nèi)市場所占份額很高。老兵戴輝遍訪網(wǎng)絡(luò)，也沒有找到相關(guān)市場份額數(shù)據(jù)，業(yè)內(nèi)人士估計是在百分之八十左右。
它和老兵戴輝上一篇文章寫的視頻監(jiān)控芯片一樣，都屬于多媒體范疇。
視頻監(jiān)控芯片的故事里，大華股份成為第一個吃螃蟹的，實現(xiàn)了從0到1。 今天寫的故事里，則是廣東電信幫助海思機頂盒芯片實現(xiàn)了起步。
先簡單介紹一下，多媒體技術(shù)的關(guān)鍵是編解碼算法。
多媒體(Multimedia)現(xiàn)階段的應(yīng)用主要集中在視頻和音頻方面。通俗點說，大家看的電影、電視、網(wǎng)劇和小視頻，都是多媒體。
我們先從分辨率說起。用戶能直觀感受的是標(biāo)清、高清、超高清等視頻清晰度，這里指的就是分辨率。分辨率越高，畫面就看得越清楚。一般說來，高清=720p，全高清=1080p，超高清4k是4096x2160或者3840x2160，單位都是pixel(像素)。這與鏡頭和圖像傳感器品質(zhì)有關(guān)。老兵戴輝最喜歡在大屏幕上看大片！
不過，分辨率高了，會導(dǎo)致視頻文件數(shù)據(jù)量非常大，一部4K電影即使在壓縮后也動輒有幾十個G，網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲起來都會很吃力！
因此，多媒體技術(shù)的核心就是視頻編解碼（就是所謂壓縮算法），即如何用最小的帶寬、最小的存儲空間，來實現(xiàn)最好的視覺效果。
編解碼算法在不斷的發(fā)展：
隨著編解碼技術(shù)的發(fā)展，壓縮效率不斷獲得提高，家里的電視機，以前只能看標(biāo)清，現(xiàn)在可以看高清，以后可以看超高清了！
但進步是要付出代價的，那就是對CPU的計算能力要求越來越高！所以芯片里的晶體管工藝不斷發(fā)展，就是為了在芯片里面容納更多的晶體管，可以承擔(dān)越來越大的計算能力的要求！
中國音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)AVS
華為在編解碼的國際標(biāo)準(zhǔn)上參與了不少工作，是最新的H.265標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)貢獻者。MPEG和H.26X都是國際標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)然不錯，不過在影視業(yè)，卻面臨著全流程的專利授權(quán)費用高并且談判起來比較復(fù)雜的情況，其中播放是大頭，電視臺或者影院需要出錢。
剛剛跨入本世紀(jì)時，在數(shù)字電視的技術(shù)討論過程中，日本東芝的工程師曾問國微電子（現(xiàn)紫光子公司）謝文剛：你們這么大的市場，為什么要去遵守西方人的標(biāo)準(zhǔn)？應(yīng)該是他們來遵守中國的標(biāo)準(zhǔn)。中國市場有足夠大的容量來牽引世界標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展！
老兵戴輝今天要談一下中國自己的數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)AVS（AudioVideocoding Standard）。
這個領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人是北京大學(xué)高文院士和中央電視臺總工丁文華院士。老兵戴輝在中山大學(xué)的同學(xué)梁凡一直在這個領(lǐng)域扎根，現(xiàn)在是需求組組長。
第一個路標(biāo)：2006年發(fā)布的AVS標(biāo)準(zhǔn)是基于我國創(chuàng)新技術(shù)和部分公開技術(shù)的自主標(biāo)準(zhǔn)。
第二個路標(biāo)：2012年發(fā)布了改進的AVS+標(biāo)準(zhǔn)。AVS/AVS+算是第一代的AVS標(biāo)準(zhǔn)。
第一代AVS標(biāo)準(zhǔn)編碼效率與H.264相當(dāng)；AVS通過簡潔的一站式許可政策，解決了H.264專利許可問題死結(jié)；H.264僅是一個視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，而AVS是一套包含系統(tǒng)、視頻、音頻、媒體版權(quán)管理在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)體系。
說白了，就是在影視領(lǐng)域，從全流程來看（包括播放），用AVS要比H.26X要省很多錢。
AVS+標(biāo)準(zhǔn)用于高清數(shù)字電視，中央電視臺以及各個省臺、廣電（有線電視）中廣泛使用了這個標(biāo)準(zhǔn)。
第三個路標(biāo)：AVS最新的標(biāo)準(zhǔn)是第二代的AVS2標(biāo)準(zhǔn)，和H.265達到了基本一樣的壓縮效果，同樣支持4K和8K超高清。
AVS2標(biāo)準(zhǔn)用于4K超高清數(shù)字電視，最近有很振奮人心的消息！2018年9月初，廣東綜藝頻道采用AVS2標(biāo)準(zhǔn)的4K超高清播出；10月1日，中央臺上線了基于AVS2標(biāo)準(zhǔn)的4K超高清頻道；13個省（包括廣東）的有線電視網(wǎng)、廣東移動和電信，都同時開始支持這個標(biāo)準(zhǔn)的電視節(jié)目的播放。未來新采購的機頂盒都要同時支持AVS2標(biāo)準(zhǔn)。
中國AVS標(biāo)準(zhǔn)的成功，得益于機頂盒的芯片廠商如海思的支持。這句話反過來說也成立，那就是，中國主導(dǎo)的AVS標(biāo)準(zhǔn)也幫助華為海思的機頂盒芯片實現(xiàn)了迅速擴張，正如國內(nèi)主導(dǎo)的3G標(biāo)準(zhǔn)（TD-SCDMA）對展訊的影響一樣。
再說幾個有趣的事兒。
2009年底《阿凡達》剛上映，戴輝就在美國的IMAX影院看了。該片引發(fā)了IMAX觀影狂潮。東莞萬達IMAX影院曾經(jīng)因為設(shè)備過于疲勞出現(xiàn)故障，經(jīng)理不得不兩次下跪，向不遠數(shù)百里開車過來的觀眾道歉。
現(xiàn)在中國有了自己的“中國巨幕”，正從2K高清轉(zhuǎn)向4K超高清。可以想象，影院的投資要小很多。
中國也有了頭戴式的“3D巨幕”，實現(xiàn)了20米處750寸的巨幕成像，據(jù)說最大的用途是躺在床上看愛情動作大片。做得較大的三家（嗨鏡、GOOVIS、酷酷），老兵戴輝都認識！
前段時間VR盛行，明顯感覺到國內(nèi)和國外行業(yè)發(fā)展水平基本上同步了， Oculus、HTC、Sumsung，還有國內(nèi)的3glasses、樂相、南京睿悅等眾多方案，老兵都試用過。
老兵戴輝母校東南大學(xué)的萬遂人教授，小學(xué)畢業(yè)后在南京電子管廠當(dāng)過多年的車工。恢復(fù)高考之后直接考上東南大學(xué)研究生，后在北京真空電子技術(shù)研究所獲得電子學(xué)博士學(xué)位。他的一個學(xué)生譚俊廷就此進入“膽機”領(lǐng)域，就是電子管功放。
老兵還投資了李浤碩打造的Coolhere全息降噪耳機。其UFO藍牙小耳機剛在京東眾籌，獲得了20多倍的超募。發(fā)貨賊快，音質(zhì)很好，我現(xiàn)在上廁所都戴著它！
2016年CES，李浤碩（中）、戴輝（右）
華為多年多媒體系統(tǒng)經(jīng)驗，定義了芯片的產(chǎn)品規(guī)格
96年開始，華為不溫不火地做了很多年的多媒體產(chǎn)品。本文涉及到的有兩大類：
1、DVB數(shù)字電視平臺（編解碼器、加擾器、復(fù)用器、QAM調(diào)制器、SMS用戶管理系統(tǒng)）以及機頂盒，主要服務(wù)于各地廣電（有線電視）。DVB即數(shù)字視頻廣播(DigitalVideoBroadcasting)。
2、IPTV系統(tǒng)以及機頂盒，服務(wù)于電信，目前是華為大視頻戰(zhàn)略的標(biāo)志產(chǎn)品，占據(jù)市場領(lǐng)先份額。IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視。
2004年海思成立后，艾偉拉了軟件公司數(shù)字娛樂產(chǎn)品線負責(zé)人張國新（現(xiàn)微納研究院創(chuàng)始人）和分管Marketing的“隔壁老王”一起頭腦風(fēng)暴。要開發(fā)芯片，最重要的工作是定義芯片的規(guī)格（specification），據(jù)說來回討論了一兩個月才最終定下來。
當(dāng)然，要談IPTV的機頂盒(set top box)芯片， 原因有三：
1、華為在IPTV上是端到端的全把控，終端自己配套。
2、客戶是電信（網(wǎng)通），傳統(tǒng)關(guān)系比較好，也比較集中。
3、市場剛啟動，未來發(fā)展空間比較大。
張國新和隔壁老王負責(zé)的IPTV產(chǎn)品線有一個觀點：如果海思不規(guī)劃做機頂盒芯片，那我們產(chǎn)品線也沒有必要設(shè)計和制造IPTV的機頂盒硬件，不如去外面OEM或者購買華為終端公司的機頂盒好了。
當(dāng)時最大的爭論是要不要支持H.264高清（支持MEPGE 2和H.264標(biāo)清沒有異議）。H.264支持標(biāo)清，在當(dāng)時已經(jīng)挺先進了，但是IPTV產(chǎn)品線提出了一個激進的要求：要更加超前支持H.264高清（在算法上不得不多做不少工作），否則芯片兩三年后出來之日，可能就是落后之時！因為博通(Broadcom）和ST意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品迭代速度很快。
老兵戴輝扒了一下資料。2005年11月的新聞報道提到：中國電信上海研究院總工程師嚴(yán)海寧等專門撰文稱，“2003年5月發(fā)布的H.264標(biāo)準(zhǔn)則代表了目前最先進的視頻編碼技術(shù)，業(yè)界也一致認為H.264才是未來IPTV的發(fā)展方向。”
這顆芯片是劉千朋領(lǐng)銜研發(fā)的。
圖注：左一劉千朋，左二隔壁老王
看電視主要有三個技術(shù)：IPTV（電信和網(wǎng)通）、DVB（廣電的有線電視）、OTT（互聯(lián)網(wǎng)電視，如小米盒子）及在線視頻。
圖注：電信的IPTV，廣電的DVB，盒子類的OTT
中國在IPTV業(yè)務(wù)的實踐、研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化與國際保持同步甚至有所超前。
那些年，電信（網(wǎng)通）一直想進入被廣電封死的視頻直播和視頻點播領(lǐng)域。電信與廣電之間，斗爭得如火如荼，相互砍對方光纜的事情也有所耳聞。
電信是后來者，技術(shù)更為先進，其IPTV率先實現(xiàn)了雙向互動，可以回看，大家再也不用掐著點去追劇了，什么時候方便什么時候看。
圖注：用上IPTV，再也不用掐點追劇了
電信的IPTV經(jīng)歷了漫長的痛苦，終于沖破牌照限制，發(fā)展起來。三個老對手，華為、中興、UT斯達康，在這片新市場上貼身肉搏，相互死掐。在黑龍江就發(fā)生過生死PK大劇。
IPTV對傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能要求很高，傳輸網(wǎng)絡(luò)要大力改造！有意思的是：三家設(shè)備商的IPTV都不怎么賺錢，靠搭著賣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和光傳輸設(shè)備來賺錢。
丁耘就說道：IPTV上少賺的錢，要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上賺回來！任正非說：我們要建太平洋一樣寬闊的管道！
2006年，在全國就已經(jīng)開了不少IPTV的實驗局。電信的IPTV領(lǐng)域，華為是端到端控制的，配套機頂盒硬件是從外面OEM的，瀏覽器軟件則必須是自己開發(fā)的才能連通業(yè)務(wù)，量很小。
2007年，在海思芯片出來之前，華為軟件公司數(shù)字娛樂產(chǎn)品線與中國網(wǎng)通和北大高文院士合作，在大連部署了世界上第一個基于中國AVS標(biāo)準(zhǔn)的IPTV商用局。
海思的機頂盒芯片流片成功大概是2007年底。芯片還沒有出來，海思就急吼吼出去找市場了。
自家兄弟好說話。先去找華為終端公司的DVB（廣電的數(shù)字電視）機頂盒當(dāng)小白鼠，卻發(fā)現(xiàn)此路不通。
不同于IPTV，廣電的DVB是完全解耦的離散市場，系統(tǒng)和機頂盒是拆開賣的。盒子競爭慘烈，付款還差，同洲電子報表上一度掛了好幾個億的應(yīng)收款，活活被拖垮了。
華為的DVB機頂盒定位高端市場（使用博通和ST芯片），在公司內(nèi)的生存壓力很大，不賺錢就會被砍掉，因此沒有辦法來試錯。老兵戴輝在郭平先生領(lǐng)導(dǎo)的企業(yè)發(fā)展部工作的時候跟進過多媒體項目，負責(zé)人李云白和MKT王兆祥曾詳細解釋過個中原因。
海思也曾找過業(yè)界其他大名鼎鼎的有線電視（DVB）機頂盒公司，如九州、長虹等。人家提要求時更是毫不含糊：一旦出了問題，華為要賠償所有直接和間接損失，包括品牌損失和股價下跌的損失。
沒有人敢承諾這樣的“賣司條款”，無論是何庭波還是艾偉。于是匯報到了海思的幕后老大徐直軍那里。小徐看到條款如此苛刻，始終不敢簽字！
奇跡：廣東電信拯救了革命
熬到2008年5月，奇跡出現(xiàn)了。有道是：山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村！
這個故事有點繞。It’s a long story。
2008年，電信終于和廣電扯清楚了，廣東電信得以和廣電體系的BesTV百視通合作開展IPTV業(yè)務(wù)。電信做管道，內(nèi)容由廣電系的百視通控制。雙方分成，握手言和 。（后來又有反復(fù)，這里就不提了。）
廣東電信授予華為一個10萬線的IPTV大單，并要求華為的機頂盒采用博通的芯片方案。IPTV是端到端耦合的，系統(tǒng)好說，盒子的供貨卻是個問題。誰不想用成熟的方案呢？
廣東電信要求緊急備貨10萬臺機頂盒，并會根據(jù)自己的IPTV推廣進度來要貨及支付貨款。
尷尬的是，博通芯片供貨期太長，按慣例需要16周。如果不能精確做好供貨計劃，是很難滿足客戶需求的。但是IPTV業(yè)務(wù)開展前期，用戶量的需求預(yù)測也很不確定。
火燒屁股。隔壁老王趕去北京和博通中國區(qū)老大交流，對方聳肩攤手，無可奈何。
對項目的渴望與巨大的供貨時間GAP的現(xiàn)實，沉重地壓在華為IPTV產(chǎn)品線的身上。
張國新隨即趕到廣東電信，提出：能否使用海思的方案？我們基于海思芯片的機頂盒已經(jīng)測試完成，產(chǎn)品穩(wěn)定，性能良好，可以馬上提供測試！
當(dāng)時IPTV業(yè)務(wù)對于廣東電信而言，也是箭在弦上不得不發(fā)，只能和華為一起，承擔(dān)新芯片可能帶來的風(fēng)險。好在經(jīng)過測試，海思機頂盒的整體性能與博通芯片機頂盒相差不大，甚至在散熱與開機啟動時間上還要更好一些。得到這個結(jié)果，無論是廣東電信團隊，還是華為團隊，都大舒一口氣！
廣東電信好不容易可以大規(guī)模開展IPTV了。戴輝另一位中山大學(xué)電子系同班同學(xué)宋超忙起了運營，戴輝作為早期用戶還反饋了一堆建議。
隨后，在2008年8月的第十六屆杭州ICTC 2008展上，海思現(xiàn)場發(fā)布并展示了業(yè)界最佳性價比全系列機頂盒(STB)芯片解決方案，包括：雙向多功能DVB-C芯片Hi3110E(產(chǎn)品內(nèi)部代號X5)、DVB/IPTV雙模芯片Hi3560Q、經(jīng)濟型DVB-C芯片Hi3109。
一方面，海思的機頂盒芯片和視頻監(jiān)控芯片一樣，都是采用硬件解碼，速度快。另一方面，其直奔機頂盒應(yīng)用，所以個頭大無所謂，可以將加工費用降下來。
就這樣，海思的機頂盒芯片終于通過與自己的IPTV系統(tǒng)配套，在廣東電信首次實現(xiàn)了批量應(yīng)用，10萬片！
這是0到1的突破！
伴隨著自家蓬勃發(fā)展的IPTV系統(tǒng)，海思芯片出了不少貨。
回憶往事，前后兩任的華為軟件公司數(shù)字娛樂產(chǎn)品線總裁張國新和隔壁老王都說：華為IPTV最大的成就其實不是它自己，而是成就了海思的機頂盒芯片和撐大了網(wǎng)絡(luò)管道！
中國的AVS標(biāo)準(zhǔn)在廣電的有線電視體系獲得廣泛使用，海思很好地支持了這個標(biāo)準(zhǔn)。不同于電信IPTV，有線電視的市場非常分散。鼎盛時期，全國一共有數(shù)千家數(shù)字有線電視運營商，單單深圳就有天威、蛇口有線、南油有線、布吉有線、龍華有線等等。
在廣電的有線電視市場上，海思的機頂盒芯片上演了與聯(lián)發(fā)科主導(dǎo)的“山寨手機”解決方案有異曲同工之妙的故事。
海思借鑒了IPTV產(chǎn)品線和終端公司DTV盒子的應(yīng)用場景與開發(fā)經(jīng)驗，第一個做到了芯片和操作系統(tǒng)、瀏覽器（基于webkit）的緊耦合。
海思的盒子在使用時，摸上去涼涼的，這是功耗低的最直接感受。開機速度也比其他芯片的盒子快40%。這些直觀體驗為華為加了不少分，在市場上用來圍標(biāo)，效果立竿見影。
反觀最大的對手博通，過去一直是使用MIPS CPU架構(gòu)，轉(zhuǎn)向Arm比較晚。上層的操作系統(tǒng)、中間件、瀏覽器還需要機頂盒公司自己來開發(fā)和適配，技術(shù)門檻很高。在功耗和開機時間上更是不占優(yōu)勢。
采用海思方案的高清機頂盒電路板的價格在100元左右，對于廠家而言，技術(shù)門檻也降至非常低。因此，無數(shù)無孔不入的機頂盒小公司一夜之間成長了起來，八仙過海、各顯神通搶客戶。
圖注：網(wǎng)上扒的海思機頂盒方案
海思的“黑盒子”方案在無法與品牌機頂盒公司直接合作的情況下，采用發(fā)動廣大野戰(zhàn)軍的做法，獲得了成功。這與聯(lián)發(fā)科當(dāng)年服務(wù)眾多“黑手機”廠家的策略如出一轍。
終端公司李云白講過一個有意思的事情：某地有線電視網(wǎng)絡(luò)對機頂盒招標(biāo)，居然要求8年保修！主流的品牌機頂盒公司（包括華為終端公司）都覺得荒謬，因為機頂盒本來就沒有什么利潤，承擔(dān)8年保修成本太高，并且到時連器件也找不到了，不出意外所有品牌機全部丟單。（注：一般是提供2%的備機。）
一個名不見經(jīng)傳的小公司中了標(biāo)，用的是海思芯片交鑰匙解決方案。這就有兩種可能性：一是可能這個小公司有客戶關(guān)系，根本不用承擔(dān)八年的保修義務(wù)；另一可能是海思為了進入市場，迫不得已做出了“黑盒子”八年保修的承諾！具體真相如何，現(xiàn)在已經(jīng)無從查起。
還有人說起一個讓人啼笑皆非的事情：海思給外面渠道的芯片價格，甚至低于給自家的IPTV產(chǎn)品線的價格！
今天，海思已經(jīng)成為國內(nèi)機頂盒芯片領(lǐng)域的龍頭老大了。華為終端公司自己的機頂盒也早早用上了自家的方案。
現(xiàn)在的農(nóng)村里，太陽下山后，老婆孩子熱炕頭，看自己喜歡的節(jié)目。小時候流動放電影的文化員已經(jīng)失業(yè)了。
一路艱辛，海思芯片也不可避免有BUG，華為在上面的OS層、中間件層、瀏覽器層來盡可能進行彌補。EETOP 畢杰講了一個悲傷的故事，當(dāng)年3716剛出來的時候，成了第一個吃蜘蛛的人，他曾用海思的3716芯片來設(shè)計機頂盒，但沒有辦法實現(xiàn)標(biāo)稱的1024的分辨率，只能調(diào)出800*600的分辨率，直接導(dǎo)致他做的這款產(chǎn)品沒有成功。這個BUG后來解決了，但是與畢杰也沒有關(guān)系了。
一花獨放不是春
中國的音視頻芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了群體突破。
First Sunshine合伙人楊健說歷史：中國的多媒體芯片，不能繞過悲情英雄“MP3之父”-珠海炬力創(chuàng)始人趙廣明先生。炬力脫胎于臺資芯片企業(yè)，漢世紀(jì)VC參與投資，在老趙的帶領(lǐng)下奪得MP3芯片占有率第一，并在2005年于美國IPO。天妒英才，老趙06年因車禍離世。老炬力人創(chuàng)辦的全志科技，抓住平板電腦的歷史機遇，終于得以在A股IPO！
湖南的國科微主攻衛(wèi)星機頂盒芯片細分市場，并成功上市！現(xiàn)在正在固態(tài)硬盤控制器等領(lǐng)域發(fā)力。
全志和瑞芯微也做機頂盒芯片。老兵戴輝知道的京華科訊桌面云也用瑞芯微的3188和3288兩顆芯片做過很多ARM瘦客戶機（類似機頂盒）。
最近有所了解的開陽電子、深國科在汽車音視頻芯片領(lǐng)域，也都獲得了可喜的進展。
結(jié)語：三十年河?xùn)|，三十年河西
朋友圈的資深芯片評論員捕頭宋兵說到：“自己的蛋自己孵，自己的終端使用自己的芯片，給自己的芯片提供試錯改進提升的機會；另一方面，也可促進自己的整機產(chǎn)品形成核心競爭力。這可能是中國芯片產(chǎn)業(yè)垂直整合的有效突破機會。”
現(xiàn)在去業(yè)界了解海思，一方面大家感慨，海思的占有率已經(jīng)很高了，客戶挺多，這是民族的驕傲。另一方面，大家也說，海思逐漸做大了，不像以前那樣反應(yīng)迅速了。反而博通、ST意法半導(dǎo)體等一眾西方巨頭盡管在中國市場份額小了，但技術(shù)支持力度卻變得更好了，有時比海思還要好！
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