老兵戴輝：海思機頂盒晶元是如何成為霸主，並與中國標準相互成就的？

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作者註：海思的機頂盒晶元在國內是霸主。一方面，中國大力參與的IPTV技術為此做出了巨大的貢獻；另外一方面，中國的音視頻標準AVS也功不可沒！

海思的機頂盒晶元於2008年起步，在國內市場所佔份額很高。老兵戴輝遍訪網路，也沒有找到相關市場份額數據，業內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控晶元一樣，都屬於多媒體範疇。

視頻監控晶元的故事裡，大華股份成為第一個吃螃蟹的，實現了從0到1。 今天寫的故事裡，則是廣東電信幫助海思機頂盒晶元實現了起步。

先簡單介紹一下，多媒體技術的關鍵是編解碼演算法。

多媒體(Multimedia)現階段的應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、網劇和小視頻，都是多媒體。

我們先從解析度說起。用戶能直觀感受的是標清、高清、超高清等視頻清晰度，這裡指的就是解析度。解析度越高，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)。這與鏡頭和圖像感測器品質有關。老兵戴輝最喜歡在大屏幕上看大片！

不過，解析度高了，會導致視頻文件數據量非常大，一部4K電影即使在壓縮後也動輒有幾百個G，網路傳輸和存儲起來都會很吃力！

因此，多媒體技術的核心就是視頻編解碼（就是所謂壓縮演算法），即如何用最小的帶寬、最小的存儲空間，來實現最好的視覺效果。

編解碼演算法在不斷的發展：

隨著編解碼技術的發展，壓縮效率不斷獲得提高，家裡的電視機，以前只能看標清，現在可以看高清，以後可以看超高清了！

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！所以晶元里的晶體管工藝不斷發展，就是為了在晶元裡面容納更多的晶體管，可以承擔越來越大的計算能力的要求！

中國音視頻編解碼標準AVS

華為在編解碼的國際標準上參與了不少工作，是最新的H.265標準的主要技術貢獻者。MPEG和H.26X都是國際標準，這些標準當然不錯，不過在影視業，卻面臨著全流程的專利授權費用高並且談判起來比較複雜的情況，其中播放是大頭，電視台或者影院需要出錢。

剛剛跨入本世紀時，在數字電視的技術討論過程中，日本東芝的工程師曾問國微電子（現紫光子公司）謝文剛：你們這麼大的市場，為什麼要去遵守西方人的標準？應該是他們來遵守中國的標準。中國市場有足夠大的容量來牽引世界標準的發展！

老兵戴輝今天要談一下中國自己的數字音視頻編解碼技術標準AVS（AudioVideocoding Standard）。

這個領域的學術帶頭人是北京大學高文院士和中央電視台總工丁文華院士。老兵戴輝在中山大學的同學梁凡一直在這個領域紮根，現在是需求組組長。

第一個路標：2006年發布的AVS標準是基於我國創新技術和部分公開技術的自主標準。

第二個路標：2012年發布了改進的AVS+標準。AVS/AVS+算是第一代的AVS標準。

第一代AVS標準編碼效率與H.264相當；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；H.264僅是一個視頻編碼標準，而AVS是一套包含系統、視頻、音頻、媒體版權管理在內的完整標準體系。

說白了，就是在影視領域，從全流程來看（包括播放），用AVS要比H.26X要省很多錢。

AVS+標準用於高清數字電視，中央電視台以及各個省台、廣電（有線電視）中廣泛使用了這個標準。

第三個路標：AVS最新的標準是第二代的AVS2標準，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標準用於4K超高清數字電視，最近有很振奮人心的消息！2018年9月初，廣東綜藝頻道採用AVS2標準的4K超高清播出；10月1日，中央台上線了基於AVS2標準的4K超高清頻道；13個省（包括廣東）的有線電視網、廣東移動和電信，都同時開始支持這個標準的電視節目的播放。未來新採購的機頂盒都要同時支持AVS2標準。

中國AVS標準的成功，得益於機頂盒的晶元廠商如海思的支持。這句話反過來說也成立，那就是，中國主導的AVS標準也幫助華為海思的機頂盒晶元實現了迅速擴張，正如國內主導的3G標準（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。該片引發了IMAX觀影狂潮。東莞萬達IMAX影院曾經因為設備過於疲勞出現故障，經理不得不兩次下跪，向不遠數百里開車過來的觀眾道歉。

現在中國有了自己的「中國巨幕」，正從2K高清轉向4K超高清。可以想像，影院的投資要小很多。

中國也有了頭戴式的「3D巨幕」，實現了20米處750寸的巨幕成像，據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，明顯感覺到國內和國外行業發展水平基本上同步了， Oculus、HTC、Sumsung，還有國內的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的萬遂人教授，小學畢業後在南京電子管廠當過多年的車工。恢復高考之後直接考上東南大學研究生，後在北京真空電子技術研究所獲得電子學博士學位。他的一個學生譚俊廷就此進入「膽機」領域，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。發貨賊快，音質很好，我現在上廁所都戴著它！

2016年CES，李浤碩（中）、戴輝（右）

華為多年多媒體系統經驗，定義了晶元的產品規格

96年開始，華為不溫不火地做了很多年的多媒體產品。本文涉及到的有兩大類：

1、DVB數字電視平台（編解碼器、加擾器、復用器、QAM調製器、SMS用戶管理系統）以及機頂盒，主要服務於各地廣電（有線電視）。DVB即數字視頻廣播(DigitalVideoBroadcasting)。

2、IPTV系統以及機頂盒，服務於電信，目前是華為大視頻戰略的標誌產品，佔據市場領先份額。IPTV即互動式網路電視。

2004年海思成立後，艾偉拉了軟體公司數字娛樂產品線負責人張國新（現微納研究院創始人）和分管Marketing的「隔壁老王」一起頭腦風暴。要開發晶元，最重要的工作是定義晶元的規格（specification），據說來回討論了一兩個月才最終定下來。

當然，要談IPTV的機頂盒(set top box)晶元， 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（網通），傳統關係比較好，也比較集中。

3、市場剛啟動，未來發展空間比較大。

張國新和隔壁老王負責的IPTV產品線有一個觀點：如果海思不規劃做機頂盒晶元，那我們產品線也沒有必要設計和製造IPTV的機頂盒硬體，不如去外面OEM或者購買華為終端公司的機頂盒好了。

當時最大的爭論是要不要支持H.264高清（支持MEPGE 2和H.264標清沒有異議）。H.264支持標清，在當時已經挺先進了，但是IPTV產品線提出了一個激進的要求：要更加超前支持H.264高清（在演算法上不得不多做不少工作），否則晶元兩三年後出來之日，可能就是落後之時！因為博通(Broadcom）和ST意法半導體的產品迭代速度很快。

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海寧等專門撰文稱，「2003年5月發布的H.264標準則代表了目前最先進的視頻編碼技術，業界也一致認為H.264才是未來IPTV的發展方向。」

這顆晶元是劉千朋領銜研發的。

圖註：左一劉千朋，左二隔壁老王

淚奔，海思的機頂盒晶元賣不出去！

看電視主要有三個技術：IPTV（電信和網通）、DVB（廣電的有線電視）、OTT（互聯網電視，如小米盒子）及在線視頻。

圖註：電信的IPTV，廣電的DVB，盒子類的OTT

中國在IPTV業務的實踐、研發、標準化與國際保持同步甚至有所超前。

那些年，電信（網通）一直想進入被廣電封死的視頻直播和視頻點播領域。電信與廣電之間，鬥爭得如火如荼，相互砍對方光纜的事情也有所耳聞。

電信是後來者，技術更為先進，其IPTV率先實現了雙向互動，可以回看，大家再也不用掐著點去追劇了，什麼時候方便什麼時候看。

圖註：用上IPTV，再也不用掐點追劇了

電信的IPTV經歷了漫長的痛苦，終於衝破牌照限制，發展起來。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。在黑龍江就發生過生死PK大劇。

IPTV對傳輸網路的性能要求很高，傳輸網路要大力改造！有意思的是：三家設備商的IPTV都不怎麼賺錢，靠搭著賣網路設備和光傳輸設備來賺錢。

丁耘就說道：IPTV上少賺的錢，要在網路設備上賺回來！任正非說：我們要建太平洋一樣寬闊的管道！

2006年，在全國就已經開了不少IPTV的實驗局。電信的IPTV領域，華為是端到端控制的，配套機頂盒硬體是從外面OEM的，瀏覽器軟體則必須是自己開發的才能連通業務，量很小。

2007年，在海思晶元出來之前，華為軟體公司數字娛樂產品線與中國網通和北大高文院士合作，在大連部署了世界上第一個基於中國AVS標準的IPTV商用局。

海思的機頂盒晶元流片成功大概是2007年底。晶元還沒有出來，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（廣電的數字電視）機頂盒當小白鼠，卻發現此路不通。

不同於IPTV，廣電的DVB是完全解耦的離散市場，系統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晶元），在公司內的生存壓力很大，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導的企業發展部工作的時候跟進過多媒體項目，負責人李雲白和MKT王兆祥曾詳細解釋過箇中原因。

海思也曾找過業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。於是彙報到了海思的幕後老大徐直軍那裡。小徐看到條款如此苛刻，始終不敢簽字！

奇蹟：廣東電信拯救了革命

熬到2008年5月，奇蹟出現了。有道是：山重水複疑無路，柳暗花明又一村！

這個故事有點繞。It』s a long story。

2008年，電信終於和廣電扯清楚了，廣東電信得以和廣電體系的BesTV百視通合作開展IPTV業務。電信做管道，內容由廣電系的百視通控制。雙方分成，握手言和 。（後來又有反覆，這裡就不提了。）

廣東電信授予華為一個10萬線的IPTV大單，並要求華為的機頂盒採用博通的晶元方案。IPTV是端到端耦合的，系統好說，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10萬台機頂盒，並會根據自己的IPTV推廣進度來要貨及支付貨款。

尷尬的是，博通晶元供貨期太長，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業務開展前期，用戶量的需求預測也很不確定。

火燒屁股。隔壁老王趕去北京和博通中國區老大交流，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的現實，沉重地壓在華為IPTV產品線的身上。

張國新隨即趕到廣東電信，提出：能否使用海思的方案？我們基於海思晶元的機頂盒已經測試完成，產品穩定，性能良好，可以馬上提供測試！

當時IPTV業務對於廣東電信而言，也是箭在弦上不得不發，只能和華為一起，承擔新晶元可能帶來的風險。好在經過測試，海思機頂盒的整體性能與博通晶元機頂盒相差不大，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模開展IPTV了。戴輝另一位中山大學電子系同班同學宋超忙起了運營，戴輝作為早期用戶還反饋了一堆建議。

隨後，在2008年8月的第十六屆杭州ICTC 2008展上，海思現場發布並展示了業界最佳性價比全系列機頂盒(STB)晶元解決方案，包括：雙向多功能DVB-C晶元Hi3110E(產品內部代號X5)、DVB/IPTV雙模晶元Hi3560Q、經濟型DVB-C晶元Hi3109。

一方面，海思的機頂盒晶元和視頻監控晶元一樣，都是採用硬體解碼，速度快。另一方面，其直奔機頂盒應用，所以個頭大無所謂，可以將加工費用降下來。

就這樣，海思的機頂盒晶元終於通過與自己的IPTV系統配套，在廣東電信首次實現了批量應用，10萬片！

這是0到1的突破！

伴隨著自家蓬勃發展的IPTV系統，海思晶元出了不少貨。

回憶往事，前後兩任的華為軟體公司數字娛樂產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晶元和撐大了網路管道！

海思的機頂盒晶元在分散的廣電市場如何做大？

中國的AVS標準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準。不同於電信IPTV，有線電視的市場非常分散。鼎盛時期，全國一共有數千家數字有線電視運營商，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，海思的機頂盒晶元上演了與聯發科主導的「山寨手機」解決方案有異曲同工之妙的故事。

海思借鑒了IPTV產品線和終端公司DTV盒子的應用場景與開發經驗，第一個做到了晶元和操作系統、瀏覽器（基於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。開機速度也比其他晶元的盒子快40%。這些直觀體驗為華為加了不少分，在市場上用來圍標，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，轉向Arm比較晚。上層的操作系統、中間件、瀏覽器還需要機頂盒公司自己來開發和適配，技術門檻很高。在功耗和開機時間上更是不佔優勢。

採用海思方案的高清機頂盒電路板的價格在100元左右，對於廠家而言，技術門檻也降至非常低。因此，無數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。

圖註：網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，採用發動廣大野戰軍的做法，獲得了成功。這與聯發科當年服務眾多「黑手機」廠家的策略如出一轍。

終端公司李雲白講過一個有意思的事情：某地有線電視網路對機頂盒招標，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麼利潤，承擔8年保修成本太高，並且到時連器件也找不到了，不出意外所有品牌機全部丟單。（註：一般是提供2%的備機。）

一個名不見經傳的小公司中了標，用的是海思晶元交鑰匙解決方案。這就有兩種可能性：一是可能這個小公司有客戶關係，根本不用承擔八年的保修義務；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，現在已經無從查起。

還有人說起一個讓人啼笑皆非的事情：海思給外面渠道的晶元價格，甚至低於給自家的IPTV產品線的價格！

今天，海思已經成為國內機頂盒晶元領域的龍頭老大了。華為終端公司自己的機頂盒也早早用上了自家的方案。

現在的農村裡，太陽下山後，老婆孩子熱炕頭，看自己喜歡的節目。小時候流動放電影的文化員已經失業了。

一路艱辛，海思晶元也不可避免有BUG，華為在上面的OS層、中間件層、瀏覽器層來儘可能進行彌補。畢傑講了一個悲傷的故事，他曾用海思的3716晶元來設計機頂盒，沒有辦法實現標稱的1024的解析度，只能調出800*600的解析度，直接導致他做的這款產品沒有成功。這個BUG後來解決了，但是與畢傑也沒有關係了。

一花獨放不是春

中國的音視頻晶元領域實現了群體突破。

First Sunshine合伙人楊健說歷史：中國的多媒體晶元，不能繞過悲情英雄「MP3之父」-珠海炬力創始人趙廣明先生。炬力脫胎於台資晶元企業，漢世紀VC參與投資，在老趙的帶領下奪得MP3晶元佔有率第一，並在2005年於美國IPO。天妒英才，老趙06年因車禍離世。老炬力人創辦的全志科技，抓住平板電腦的歷史機遇，終於得以在A股IPO！

湖南的國科微主攻衛星機頂盒晶元細分市場，並成功上市！現在正在固態硬碟控制器等領域發力。

全志和瑞芯微也做機頂盒晶元。老兵戴輝知道的京華科訊桌面雲也用瑞芯微的3188和3288兩顆晶元做過很多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晶元領域，也都獲得了可喜的進展。

結語：三十年河東，三十年河西

朋友圈的資深晶元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晶元，給自己的晶元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品形成核心競爭力。這可能是中國晶元產業垂直整合的有效突破機會。」

現在去業界了解海思，一方面大家感慨，海思的佔有率已經很高了，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，不像以前那樣反應迅速了。反而博通、ST意法半導體等一眾西方巨頭儘管在中國市場份額小了，但技術支持力度卻變得更好了，有時比海思還要好！

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