直播卫星高清芯片技术:增加了破解难度、支持AVS+
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发布日期:2015-10-28
直播卫星与地面数字电视技术论坛于2015年10月28日在杭州举行,来自湖南国科微电子股份有限公司广电产品线副总经理黄新军先生和大家一起分享《直播卫星高清芯片技术》。
首先,介绍一下公司。湖南国科总部在湖南长沙,在北京、上海、深圳等地都有分中心和办事处,有500名员工,70%都是研发人员。我们的业务主要是分几大板块:一是广电板块,有直播星等;二是IVC的安防监控业务;三是存储,我们在SST固态存在,主要做了里面的高速控制器;四是很火的物联网板块,有wifi、蓝牙、RFID的四大板块业务。今天的内容主要分三个方面:
一、直播卫星的发展
这是大家都比较熟悉的直播卫星的业务演进,首先是村村通,它就是标清直播的功能,主要是解决看电视的问题;第二步,总局推行了户户通的机型,在原来村村通的基础上,除了标清的直播以外,内置了一个GPRS的模块,实现了定位功能,内置扬声器,有应急广播,同时有语音通话的功能;第三步,由标清往高清发展了,直播和电话和标清一样,只是从标清到高清的转化,其他都有部署了,包括户户通的机型也在开始着手部署了。下一步,我们还有一个智能的户户通,这个正在规划中,总局已经召集我们开会规划下一代的智能户户通。这个是智能机型,除了高清直播和语音通话之外,还要支持TVOS的中间件,还有消费、回程的终端业务。所以,智能户户通的机型是规划中的。
另一方面,我们从技术纬度看,有几个方面:一是编解码的处理。最初,村村通、户户通的标清信源都是标清576i,是MPEG-1 L2的格式。现在户户通要求的是AVS+,1080P的输出,音频也是自己国家标准支持DRA的标准。二是性能,以前是小于200MHz,没有GPU,没有图形处理,以前的是SDRAM和DDR1的需求;到现在高清需求大于1000DMIPS,同时要求有GPU inside的加速,要求有DDR3 1600的加速,这是外围扩展。三是外围接口,标清只有CVBS,和UART的基本输出功能,现在增加了HDMI,可能1.3、1.4,USB的接口需求会在原来的基础上提供更多扩展硬盘做PVI,所以有USB的需求。这是从整个技术的纬度看直播星的发展。
二、直播卫星高清芯片技术
再讲讲基于直播星业务需求和发展,看看直播卫星高清芯片有哪些特点。目前直播星用的是OTP的技术,高清安全技术有几方面的特点:首先,是集成了OTP的技术,装了很多钥匙在里面,实现每颗芯片具有唯一性,增加了破解难度,即使破解了,芯片拿过来是唯一的。其次,是芯片集成了高级安全硬件模块,主要目的是实现节目内容的安全传输保护,实现对节目内容安全的保护;三是芯片支持高级安全的接口特性,比如说Debug口是锁定的,实际出货的芯片Debug口是锁定的,防止黑客探索到运行时的内存状况,可以防编译等等;UART的口也是锁定,看不到任何的信息,也不能进行认可的通信;四是采用了Security boot的技术,如果我们的load有改动是启动不了,同时load对上次有校验,就是有双重的校验。
高效编解码技术支持AVS+的解码,它是高视频压缩率,性能优于H.264,有提高了带宽的利用率,不仅如此,还具备超强纠错能力,可以更好的实现弱信号下的解码能力。音频方面,信道和信源都是自主知识产权,音源也是DRA的国家标准,它是高压缩率,但复杂率很低,有些压缩率很高伴随着解码率很高,但DAR复杂率却很低。支持立体声和多声道环绕声输出,高清道里面DRA是很好的选择。
外围接口要求中,它支持USB2.0的需求,支持1080P 30FPS HDMI.3的输出,然后UART×2实现的一些定位功能。这是国科直播卫星高清芯片的框图这个主要是完成支持GPU,里面有专门视频解码的DST,对视频的解码处理,有专门的音频的解码模块,这个对MP2解码的处理。同时,这芯片还结成了8024的模块。目前,设计是支持总局的框图。
刚才说它高集成度,它是集成了Smart card接口电路,直接集成在电路里,集成了Power on Reset 无外挂Reset,集成USB PHY等,内置4路视频DAC和一对高保真音频DAC,外部不需视频芯片。同时具备高处理性能,CPU CotexA7,12000DMIPS以上处理能力,支持多线程浮点协处理,可以运行包括TVOS在内的各种复杂中间件。集成高性能3D CPU,支持OpenGL ES2.0,轻松处理图形处理;独立音、视频DSP解码模块,不耗主CPU资源,流畅的AVS+及DRA的音视频体验,支持最大的1G Bytes 16bit DDR3,支持MLC 30-bi BCH ECC码NAND FLASH。还有低功耗的设计,我们采用40nmlLP的工艺,BGA封装,良好的散热性能,内置8051,支持真待机功能,支持快速环行的功能。
这是基于芯片户户通的双模高清方案,完全符合总聚制定的065标准,2GB Flash+2GB DDR3配置,目前这个CA的测试都已经通过了,应该说具备了量产的条件。同时,支持USB扩展移动硬盘,开展PVR、PUSH VOD等业务。
三、直播卫星下一步发展思考
针对直播卫星下一步应该怎么发展?这里只是抛砖引玉。
1、直播星现有平台的拓展和延伸。刚才很多老总说在直播星上,一方面可以提供Push-VOD的应用,通过内置或外挂硬盘提供文化共享服务,包括电子书、杂志、视频等内部的一些推送,可以进一步拓展飞机、铁路、船舶、长运等方面,总局和广科院的领导一直都在探索和研发的路上,目前看在飞机和高铁上,已经实现了观看直播星节目的目标。
2、未来直播星方案的演进:未来直播星更长的路是往高清方面走,高清的机型正在规划中,同时支持TVOS,目前是2G的GPS模块,未来可能会支持3G、4G,就可以实现全面增值业务的发展,有了TVOS,在上面做增值业务是非常简单的事情。2K、4K超高清直播卫星机顶盒也是我们的探索方向,因为目前直播星的转化性足够的,所以也是后期我们要思考探索的课题。这些就依赖于总局和科技中心后续怎么定位和发展的问题。国科根据总局和卫星中心的业务规划提供更好的芯片和解决方案的支撑。
今天向大家的汇报就这么多,谢谢!
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