高性能SOC芯片在IPTV領(lǐng)域應(yīng)用方案

2006年是IPTV紅紅火火的一年，也是IPTV在國(guó)內(nèi)的“破局之年”。4張IPTV牌照，10張地方牌照，電信、網(wǎng)通紛紛開(kāi)始部署省級(jí)規(guī)模IPTV商用網(wǎng)絡(luò)，哈爾濱IPTV用戶目前已達(dá)到10萬(wàn)，上海在2006年底已有6萬(wàn)用戶。

在全球，IPTV早已吹響了全面商用的號(hào)角。歐洲主流電信運(yùn)營(yíng)商基本上都推出了IPTV商用服務(wù)，法國(guó)電信、Telefonica、以及意大利電信都已啟動(dòng)了IPTV服務(wù)，英國(guó)電信和德國(guó)電信已計(jì)劃在2007年推出基于微軟的IPTV軟件平臺(tái)的服務(wù)。

市場(chǎng)經(jīng)過(guò)多年的培養(yǎng)，已經(jīng)逐漸成熟。IPTV是固網(wǎng)和廣電運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型的最佳應(yīng)用平臺(tái)。中國(guó)將是IPTV產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖袌?chǎng)。

IPTV發(fā)展的重要因素

IPTV要迅猛發(fā)展，面臨幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和摸索，有些問(wèn)題的解決方案已經(jīng)浮出水面，有些還得繼續(xù)探索。

1、視頻標(biāo)準(zhǔn)

視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的選擇對(duì)于IPTV的影響是全局性的。在大規(guī)模部署業(yè)務(wù)時(shí)，一旦選定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就意味著從頭端到流媒體服務(wù)器和組播復(fù)制點(diǎn)直至用戶機(jī)頂盒都要符合所選的標(biāo)準(zhǔn)。IPTV的視頻標(biāo)準(zhǔn)從MPEG2發(fā)展到MPEG4，到2006年，H .264逐漸成為當(dāng)前IPTV商用的主流標(biāo)準(zhǔn)。除了H.264的技術(shù)先進(jìn)， 國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商力推H.264的另一個(gè)重要原因是H.264回避了MPEG4面向運(yùn)營(yíng)商的專利收費(fèi)，所以即使在目前H.264成本比MPEG4成本更高的情況下，H.264仍然成為越來(lái)越多國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商的選擇。由于歷史、成本、商業(yè)模式等各種原因，多種編碼格式在IPTV應(yīng)用領(lǐng)域里長(zhǎng)期共存的局面是不可避免的。

2、寬帶用戶增長(zhǎng)率以及用戶家庭的入網(wǎng)帶寬

據(jù)預(yù)測(cè)，中國(guó)的寬帶用戶數(shù)量在2007年之前將會(huì)達(dá)到5450萬(wàn)，超過(guò)此前亞洲排名第一的日本（3590萬(wàn)），中國(guó)將在2010年之前成為世界上寬帶用戶最多的國(guó)家，IPTV的總用戶數(shù)達(dá)到1300萬(wàn)，占寬帶用戶的12％，寬帶用戶的快速增長(zhǎng)為IPTV的發(fā)展提供了良好的平臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)許多國(guó)內(nèi)城市的家庭網(wǎng)絡(luò)帶寬還只有512k，近兩年經(jīng)過(guò)運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改造，有些城市陸續(xù)升級(jí)到2M，為IPTV的發(fā)展提供了帶寬的保證。

3、運(yùn)營(yíng)模式

IPTV在國(guó)內(nèi)多年的摸索中出現(xiàn)了哈爾濱模式、上海模式、杭州模式等，這些運(yùn)營(yíng)模式的差別就在于有些是電信和網(wǎng)通做主導(dǎo)，有些是網(wǎng)通和廣電聯(lián)合，還有的是走農(nóng)村開(kāi)花模式，當(dāng)各種模式都仍然處在探索階段，IPTV單模和雙模（DVB＋I(xiàn)PTV）形式還會(huì)在一段時(shí)期內(nèi)并存。

4、IPTV的內(nèi)容和增值服務(wù)

據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年，IPTV的總用戶數(shù)將達(dá)到1300萬(wàn)，其中享受高清節(jié)目的高端客戶，大約為200～300萬(wàn)，絕大部觀眾分還是享受標(biāo)清節(jié)目；運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改造是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，出于成本和客戶需求的考慮，在最近的幾年里仍會(huì)專注于標(biāo)清節(jié)目。

據(jù)現(xiàn)在IPTV試點(diǎn)的用戶調(diào)查反映，點(diǎn)播和時(shí)移是目前最受用戶歡迎的服務(wù)，這表明IPTV吸引用戶的是不同于DVB直播業(yè)務(wù)的增值服務(wù)，用戶需要的是個(gè)性化交互應(yīng)用，這也是IPTV的獨(dú)特魅力。

具有競(jìng)爭(zhēng)力的雙模IPTV應(yīng)用解決方案

為適應(yīng)當(dāng)前的市場(chǎng)狀況和IPTV發(fā)展趨勢(shì)，海思半導(dǎo)體推出極具競(jìng)爭(zhēng)力的H.264硬件解碼的雙模SOC芯片——Hi3560。

Hi3560是采用ARM9 + 硬件引擎架構(gòu)的高集成，可編程的網(wǎng)絡(luò)媒體處理器，用硬件實(shí)現(xiàn)H.264、MPEG2、MPEG4、DIVX3.11/4/5/6視頻實(shí)時(shí)解碼。 H.264視頻流在384bps帶寬下能夠達(dá)到VCD的圖像效果，在1Mbps帶寬下就能夠達(dá)到接近DVD的效果，先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)使在有限帶寬下提供更大容量的視頻節(jié)目成為可能，并且對(duì)多種視頻解碼協(xié)議的支持能夠適應(yīng)更加豐富的視頻源，非常適合當(dāng)前中國(guó)網(wǎng)絡(luò)條件下開(kāi)展的IPTV業(yè)務(wù)。

在網(wǎng)絡(luò)方面，Hi3560集成了TS流和以太網(wǎng)10M/100M口，提供針對(duì)IPTV各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境的帶寬偵測(cè)及自適應(yīng)、PPPOE撥號(hào)、RTP/RTCP,IGMP等媒體通訊方案功能；實(shí)現(xiàn)硬件DEMUX來(lái)快速解包TS流，并且內(nèi)置了AES、DES、3DES等數(shù)據(jù)加密引擎和智能卡接口。

Hi3560芯片具有高性價(jià)比，既可以適用于單模IPTV機(jī)頂盒方案、也適用于IPTV+DVB-C/DVB-S/DVB-T雙模機(jī)頂盒方案，應(yīng)用示意圖如圖1所示：只用一個(gè)盒子即可以接收廣電的直播節(jié)目，也可隨意觀看VOD點(diǎn)播節(jié)目和時(shí)移節(jié)目，每個(gè)VOD視頻流都采用H.264或MPEG4等低碼率編碼格式封裝到IP報(bào)文，采用單播報(bào)文承載。IP城域網(wǎng)通過(guò)IP單播/組播功能將視頻業(yè)務(wù)流送到寬帶接入網(wǎng)，通過(guò)Hi3560芯片解碼供用戶欣賞。

寬帶接入網(wǎng)由BAS、LanSwitch組成，實(shí)現(xiàn)用戶寬帶接入認(rèn)證管理、視頻組加入/離開(kāi)控制功能，并將用戶所需的視頻流發(fā)送給用戶。對(duì)于組播報(bào)文，LanSwitch實(shí)現(xiàn)IGMP snooping功能，BAS實(shí)現(xiàn)用戶接入認(rèn)證和IGMP Proxy組播代理功能。除此之外，觀看VOD節(jié)目還需要流媒體服務(wù)器、EPG服務(wù)器等系統(tǒng)組成部分，這里就不作詳述。觀看傳統(tǒng)的DVB-C和DVB-S節(jié)目，只要接上Cable或有衛(wèi)星接收機(jī)即可。

圖1 基于3560的IP/DVB-X雙模STB應(yīng)用

在圖形處理方面，Hi3560集成2D圖形硬件加速引擎，支持抗閃爍、抗鋸齒、抗抖動(dòng)等圖像增強(qiáng)技術(shù)，提供簡(jiǎn)單易用的API接口，用戶可以在應(yīng)用層開(kāi)發(fā)出豐富多彩的圖形界面和游戲，適用于IPTV日益增長(zhǎng)的增值業(yè)務(wù)需求。

Hi3560采用免費(fèi)開(kāi)源的Linux操作系統(tǒng)，提供音視頻解碼庫(kù)、底層驅(qū)動(dòng)、媒體處理模塊、媒體處理API等。根據(jù)客戶要求，海思還可以提供低成本、客戶化定制的參考方案，對(duì)于應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師來(lái)說(shuō)比較實(shí)用，不用考慮復(fù)雜的DSP開(kāi)發(fā)模式，也不用考慮煩瑣的音視頻技術(shù)開(kāi)發(fā)、調(diào)試，只要在海思提供的Hi3560應(yīng)用平臺(tái)上進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)集成即可，克服了目前DSP運(yùn)算能力不足和ASIC芯片系統(tǒng)不夠靈活的缺點(diǎn)，是一款具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，我們的目標(biāo)就是和客戶一起，快速推出產(chǎn)品，縮短產(chǎn)業(yè)鏈上的冗余環(huán)節(jié)，把最大的價(jià)值空間留給客戶。Hi3560的系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 Hi3560系統(tǒng)架構(gòu)圖

IPTV的市場(chǎng)剛剛興起，海思半導(dǎo)體高性價(jià)比的Hi3560雙模IPTV方案將在蓬勃發(fā)展的IPTV產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。