MP3的成熟完善已经满足了音乐爱好者的听觉需求，凭借接近CD的出色音质和更好的便携性在市场风光无限，但它也有自身的不足，即不能满足人们的视觉需求，尽管许多厂商都推出了可播放MTV、电影的MP3，但其容量、屏幕尺寸和清晰度的局限性仍不能改观，强行的改造不但是提高了自身成本，同时还会令电路设计复杂话，导致音质水准下降，得不偿失。因此，MP4才应运而生，完整的说应该是PMP（Portable Media Player便携式媒体播放器），因此并不是在MP3基础上加个视频就能说这是MP4了。MP4不仅外形比普通MP3大，真正强大的是那颗“芯”。
MP4播放机的芯片也称为核心芯片，其作用类似于计算机内CPU的功能。目前主流的PMP和PMC的内部架构其实都跟PC有相同之处，即以核心处理芯片负责数据管理和数据输出，以DSP芯片进行解码工作。此外，还要加上内存、硬盘和显示驱动电路等，可以这样说，PMP和PMC的内部结构就跟一台PDA差不多，它们甚至允许用户自己安装软件进行解码工作。
由于核心芯片的制作工艺水平要求很高，因此一般的MP4播放机生产厂商无法生产，核心芯片一般都由有传统芯片大厂制作，如Intel、TI（TI?TMS320DSC21/DSC25/DM270/DM320等）、Sigma Designs（Sigma Designs EM8510等）和AMD等。
目前市场上主流的MP4播放机一般都是采用德州仪器和英特尔这两大家的处理芯片。前面我们已经了解，主流的MP4播放机的硬件架构主要有PMP和PMC两种。由于TI进入市场较早，著名的ARCHOS、众多欧美和日系数码厂商（如索尼、东芝等）基本都采用德州仪器的芯片；而微软的PMC包含了微软娱乐操作平台（即Windows?Portable?Media?Center系统）和英特尔Xscale处理器，因此，PMC阵营厂商大都会采用英特尔处理器。这种情况有点像PDA市场上WIN?CE系列和PALM系列的产品一样，大家各有所长。
相比之下，德州仪器一直专注于移动娱乐数字芯片，众多手机、手持娱乐设备都是采用该公司的处理器，占领该市场90%的市场份额；而英特尔是计算机处理器的领导者，近期推出的Xscale处理器也较为出名，由于与微软Windows?Portable?Media?Center进行了整合，其整体架构为开放式，厂商可以在操作系统的基础上自行扩展应用软件，因此受到很多终端MP4播放机生产厂商的支持，在某种程度上可以说有成为未来发展主流的趋势，目前该方案的支持者主要有iriver、微星、三星和创新等。
从具体的芯片产品来看，TI TMS320dm270芯片方案是目前采用得比较多的产品之一。TMS320dm270实际上是一款芯片组合，它主要由ARM（80MHz）、C54x?DSP（90MHZ）和iMX（180MHz）三个核心组成：其中ARM?RISC微处理器主要负责外部接口的管理，C54x DSP数字信号处理器负责音频方面的各种处理，而iMX引擎处理视频数据和图像数据。另外，额外集成的各种功能模块和控制器还具有其他功能，如照相、读卡器、录音、AV-IN/AV-OUT等。
Intel XScale PXA255系列则提供了另一个选择，这款芯片组合同样包括了独立的视频、音频和输入输出控制芯片。由于它的开放架构，因此基于Intel XScale PXA255系列的产品可以拥有非常丰富的扩展功能，这对于那些有特殊需要的用户也是很重要的。
MP4能否流畅地播放MPEG-4视频，很大程度上取决于其采用的芯片解码方案，目前主流的MP4解码芯片有：SigmaDesigns EM851x方案、AMD Alchemy解决方案、英特尔PXA27x解决方案、TI DM320 DSP＋ARM处理器解决方案、飞思卡尔i.MX31解决方案、凌阳SPCA536解决方案、Zoran解决方案、Ittiam解决方案、飞利浦pnx0190e解决方案。
