今天看起來,電視產(chǎn)業(yè)的三個進(jìn)化式發(fā)展階段已經(jīng)很清晰了。模擬電視時代的特點是標(biāo)清的節(jié)目內(nèi)容和統(tǒng)一的廣播網(wǎng)絡(luò)制式。電視芯片主要考量模擬廣播電視信號接收解碼和縮放去交織為主的顯示技術(shù),架構(gòu)設(shè)計不需要考慮CPU和多媒體功能。進(jìn)化到數(shù)字電視時代,技術(shù)有了很大的跨越。出現(xiàn)了高清電視的傳輸通道,芯片增加了信道解調(diào),需要處理傳輸流和數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的中間件軟件,電視芯片需要CPU,但處理能力要求不高;芯片需要解碼高清廣播節(jié)目,但格式單一,主要為MPEG-2和H.264。
演進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)電視時代,則給電視產(chǎn)業(yè)帶來了翻天覆地的變化。首先是產(chǎn)業(yè)鏈變化,傳統(tǒng)電視是縱向合作生產(chǎn)產(chǎn)品的垂直產(chǎn)業(yè)鏈;網(wǎng)絡(luò)電視需要產(chǎn)業(yè)和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)水平整合分工。觀看模式也發(fā)生變化,互動是網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)最基本的需求,不僅觀看還可以利用電視。電視屏上實現(xiàn)了強(qiáng)大的富媒體展示能力,電視芯片需要提供能夠處理眾多應(yīng)用和服務(wù)的能力。這些都需要重新構(gòu)建電視芯片架構(gòu)。傳統(tǒng)電視芯片開始增加媒體處理器的功能。領(lǐng)先的媒體處理器則進(jìn)一步整合傳統(tǒng)電視的功能,成為一體化的智能電視芯片。
參照工信部和CNNIC的數(shù)據(jù),2010年底中國已有高達(dá)1.2億戶的固定寬帶用戶,寬帶網(wǎng)民高達(dá)4.5億,而且近90%用戶用家庭寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。電視機(jī)可以從家里方便地接入互聯(lián)網(wǎng),但終端落后于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。HTML5.0, Flash10.1, Android操作系統(tǒng)等軟件技術(shù)幫助網(wǎng)絡(luò)電視終端可以無縫接入到互聯(lián)網(wǎng)。內(nèi)容和服務(wù)也可以順暢的在消費類產(chǎn)品上落地??梢哉f,通過互聯(lián)網(wǎng)給消費類產(chǎn)品提供內(nèi)容服務(wù)的通道基本成型。
為電視設(shè)計媒體處理器
希圖視鼎(C2)自主設(shè)計的媒體處理器一開始就是按照在電視上展示網(wǎng)絡(luò)媒體的思路來設(shè)計核心架構(gòu)。C2的Jazz媒體處理器架構(gòu)已經(jīng)成功應(yīng)用在多個網(wǎng)絡(luò)電視和機(jī)頂盒產(chǎn)品中,包括內(nèi)置了CC1203的CES 2011最佳家庭娛樂產(chǎn)品的Vulkano Flow。
CC1200內(nèi)置了兩個400MHz的Superscalar處理器核,每個核可以在一個指令周期執(zhí)行四條指令,并同時運行兩個硬件線程,每個硬件線程都設(shè)計了獨立的寄存器空間,CPU可以保證任一時刻為應(yīng)用軟件提供并運行四個線程。這一設(shè)計加快了多任務(wù)處理的性能,為在電視屏幕上高效展示以瀏覽器為基礎(chǔ)的Web2.0富媒體提供了足夠的硬件保證能力。而且兩個處理器核運行在SMP模式下,優(yōu)化設(shè)計的任務(wù)調(diào)度器會自動實現(xiàn)多任務(wù)的調(diào)度和切換等。這就大大簡化了多核軟件設(shè)計的挑戰(zhàn)。
視頻內(nèi)容的處理能力是媒體處理器的核心和基礎(chǔ)。CC1200設(shè)計了Codec加速引擎,對主流視頻壓縮格式都提供了1080p分辨率的實時硬件解碼能力。硬解碼加DSP的設(shè)計可以在提供全高清視頻解碼能力的同時,更好地滿足視頻編解碼并發(fā)處理的性能,和信源碼流廣泛適應(yīng)性的需求,或者加入特殊的前處理或后處理功能,可以平衡性能和靈活性的需求。
互聯(lián)網(wǎng)電視應(yīng)用的媒體處理器設(shè)計" height="166" src="http://files.chinaaet.com/images/20110607/95dfc2ea-b89e-4fe5-8d79-e1d961c13159.jpg" width="400" />
圖1 電視機(jī)終端功能演進(jìn)示意圖
兩個ENE引擎的設(shè)計也是為了更好的支持并發(fā)的視頻處理。比如,處理器在解碼1080p碼流時還能編碼另一路視頻。這一功能可以實現(xiàn)視頻通話應(yīng)用,在手機(jī)、iPad和電視屏實時分享高清內(nèi)容的三屏合一應(yīng)用。也可以在任意應(yīng)用中實現(xiàn)同時解碼多個視頻流,提供網(wǎng)絡(luò)畫中畫或雙顯示畫面功能。足夠強(qiáng)大的多核DSP可以輕易實現(xiàn)多通道高清音頻的解碼、各種音效和音質(zhì)提升等功能。卡拉OK需要的所有功能都可以在這顆SoC中實現(xiàn)。
視頻編碼賦予終端雙向通信能力,視頻編碼本身是通信功能的一種需求,這對以視頻處理為核心的網(wǎng)絡(luò)電視尤為重要。當(dāng)電視機(jī)完成真正無縫接入到互聯(lián)網(wǎng)之后,電視終端之間的連接功能開發(fā)將是未來幾年內(nèi)的一個重要發(fā)展方向,這是雙向互動智能終端最重要功能之一。沒有任何一種終端比在電視上實現(xiàn)視頻通信更直接、更便利、更便宜而且具有更好的使用體驗。通過編碼和轉(zhuǎn)碼能力,多種視頻服務(wù)在智能電視終端上融合,電視和移動終端之間實時直接分享內(nèi)容變得非常方便。CES 2011最佳家庭娛樂產(chǎn)品Volkano Flow就利用編碼功能將電視、手機(jī)、PC(含iPad )三個屏連接在一起,實現(xiàn)了無處不在的電視服務(wù)。
Jazz媒體處理器在硬件方面考慮了內(nèi)容版權(quán)保護(hù),以保證內(nèi)容和服務(wù)提供商的權(quán)益。其內(nèi)置的高級安全引擎可以很容易地實現(xiàn)各種DRM算法、CA算法和播控技術(shù), 例如MS DRM10、DivX DRM等多種算法已經(jīng)得到驗證和實現(xiàn)。芯片內(nèi)還有專門的可編程但只能擦寫一次的標(biāo)識存儲器,可以幫助設(shè)備制造商和服務(wù)商定位每臺設(shè)備,以保證服務(wù)的可靠性和安全性。
電視視頻產(chǎn)品和移動視頻產(chǎn)品的最大區(qū)別在于顯示質(zhì)量和靈活的輸出。Jazz媒體處理器顯示引擎實現(xiàn)了所有從解碼到輸出所需要的工作,包括縮放、降噪等各種圖像增強(qiáng)算法。而且Jazz特有的雙顯視輸出功能可以讓機(jī)頂盒配置獨立的顯示屏,從而大幅簡化網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的用戶操作,并提高了易用性。
Jazz SoC可以接收和處理DVB-C、DTMB等數(shù)字電視信號;內(nèi)部有完整的解擾電路,支持各種CA算法,以及獨立的大小卡和各種豐富的外設(shè)接口。C2的第三代媒體處理器則進(jìn)一步完善了接收和處理各種廣播電視信號需要的所有功能,多媒體網(wǎng)絡(luò)處理性能和性價比大大優(yōu)于目前的電視芯片,可以實現(xiàn)消費類一體化智能電視終端。
以往,電視應(yīng)用從沒有得到像今天這樣的關(guān)注度。在網(wǎng)絡(luò)電視中,真正體現(xiàn)產(chǎn)品靈魂的是軟件。流媒體播放器是媒體處理器上運行的最重要的軟件,C2自主開發(fā)的流媒體播放器支持完整的網(wǎng)絡(luò)媒體格式,還能直接以流形式播放HTTP、RTSP、RTMP鏈接。并內(nèi)建完善的緩沖機(jī)制抑制網(wǎng)絡(luò)抖動,兼容各種錯誤。此外,媒體處理器的多任務(wù)并行處理能力,對Android開放式操作系統(tǒng),Linux Widget引擎和Web2.0技術(shù)的支持是基本要求。多核高效CPU、多硬件線程、高性能圖形引擎幾乎是主流處理器的唯一選擇。
圖2 CC1200媒體處理器系統(tǒng)架構(gòu)圖
電視終端的未來
對于未來電視為核心的客廳文化的理解,C2認(rèn)為可以用數(shù)字序列來描述?;谝粋€全互聯(lián)網(wǎng)體驗的電視硬件平臺,用戶客廳的電視直接到互聯(lián)網(wǎng),用戶喜歡的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容已經(jīng)頻道化了, 熱門節(jié)目介紹展示在EPG上;電視成為了一個溝通渠道,用戶在液晶電視的大屏幕上和遠(yuǎn)方的家人朋友在線K歌、聊天、玩休閑游戲,隨時可以通過攝像頭看到對方;任意選擇豐富的自己定制好的互聯(lián)網(wǎng)電視頻道;兒童可以通過電視屏和同學(xué)交流,遙控器上的一個鍵直接連接到遠(yuǎn)程教育中心,接受專家通過攝像頭面對面的答疑解惑;移動終端和電視之間分享內(nèi)容也可以雙向分享內(nèi)容;電視不再是傳統(tǒng)的電視,各種內(nèi)容服務(wù)按需推送到用戶面前,更重要的是,這一切操作起來是那么的簡單和便利。這就是用芯片技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造的新電視終端,新的人與人的溝通渠道,新的客廳文化。
圖3 C2的網(wǎng)絡(luò)電視平臺愿景圖
作者:北京希圖視鼎科技有限公司 來源:電子工程專輯