Vi mạch mã hoá tín hiệu video “made in” Việt Nam

Tự nghiên cứu, thiết kế, chủ động về công nghệ

Theo trưởng nhóm Trần Xuân Tú, sản phẩm Vi mạch mã hoá tín hiệu video VENGME H.264/AVC do nhóm tự nghiên cứu, thiết kế và hoàn thiện, do đó hoàn toàn chủ động về mặt công nghệ đối với sản phẩm vi mạch và các lõi xử lý IP cứng và mềm. Vi mạch mã hoá video VENGME H.264/AVC là vi mạch chuyên dụng, thuộc thế hệ vi mạch cập nhật nhất hiện nay trên thế giới, có độ phức tạp rất cao, tích hợp khoảng 2 triệu cổng lô-gic (tương đương 8 triệu transistors), thực thi hầu hết các tính năng quy định bởi chuẩn với công suất tiêu thụ rất nhỏ.

“Thông qua tư vấn của các chuyên gia quốc tế, nhóm đã định hướng nghiên cứu, thiết kế các vi mạch mã hoá tín hiệu video với các mô hình và giải thuật mới nhất, ứng dụng cho triển khai các thiết bị giám sát thông qua camera (trong các lĩnh vực giao thông, an ninh, quốc phòng, dây chuyền công nghiệp…) cho đến các ứng dụng IoT cho lĩnh vực nông nghiệp hiện đại và giám sát thảm hoạ trước tình hình biến đổi khí hậu đang diễn ra ngày càng phức tạp” – anh Trần Xuân Tú cho hay.

Trong quá trình nghiên cứu, ngoài việc tiếp cận, nắm vững công nghệ thiết kế để đáp ứng chức năng mã hóa theo chuẩn của vi mạch, nhóm nghiên cứu đã đề xuất ra kiến trúc phần cứng bộ mã hoá tín hiệu video VENGME H.263/AVC và phát triển một số giải pháp tối ưu riêng trong thiết kế như: kỹ thuật xử lý đường ống 4 tầng; phương pháp tái sử dụng dữ liệu; kỹ thuật tính toán trong quá trình truyền dữ liệu giữa các khối cơ bản; kỹ thuật thiết kế công suất thấp…

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng đưa ra các kiến trúc tối ưu, độc đáo cho từng khối chức năng riêng biệt trong hệ thống, nhờ đó, sản phẩm có một số tính năng vượt trội so với các sản phẩm công nghệ cùng lĩnh vực ứng dụng đang được nghiên cứu và triển khai trên thế giới về hiệu năng, năng lượng tiêu thụ và giá thành thiết kế. Vi mạch này có thể xử lý thời gian thực các video có độ phân giải lên tới HD 720p ở tần số 100MHz với công suất tiêu thụ khá nhỏ (53mW).

Tự tin sánh ngang với sản phẩm quốc tế

Với cách tiệm cận trên khi xây dựng chiến lược phát triển cho nhóm nghiên cứu, nhóm đã được Đại học Quốc gia Hà Nội cấp kinh phí thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và thực thi thử nghiệm bộ mã hoá tín hiệu video, ứng dụng trong các thiết bị đa phương tiện thế hệ mới” (gọi tắt là VENGME H.264/AVC).

“Đây là một sản phẩm vi mạch chuyên dụng, nhắm tới các ứng dụng cụ thể và có nhiều điểm ưu việt có thể sánh ngang với các sản phẩm khác trên thế giới. Với mục tiêu nhắm tới các sản phẩm công suất thấp (thiết bị di động, nút cảm biến hình ảnh trong IoT hay mạng cảm biến không dây), công suất tiêu thụ 53mW của sản phẩm VENGME H.264/AVC là một lợi thế về cạnh tranh trong khi vẫn đảm bảo hiệu năng nén ảnh video với chất lượng đảm bảo, đáp ứng các yêu cầu của chuẩn” – trưởng nhóm Trần Xuân Tú cho hay.

Bên cạnh đó, sản phẩm Vi mạch mã hoá tín hiệu video VENGME H.264/AVC cũng tích hợp nhiều sáng tạo, đóng góp mới về mặt khoa học trong thiết kế của nhóm nghiên cứu. Các đóng góp mới về mặt khoa học đã được công bố tại các hội nghị khoa học chuyên ngành uy tín trên thế giới và các tạp chí chuyên ngành chất lượng cao. Nhiều công trình nằm trong danh mục ISI/Scopus và được cộng đồng quốc tế thừa nhận thông qua trích dẫn.

Theo anh Trần Xuân Tú, sự thành công của sản phẩm cũng góp phần khẳng định các quan điểm trong hoạt động khoa học công nghệ tại các trường đại học nói chung và tại Đại học Quốc gia Hà Nội nói riêng. Sự thành công (cả về mặt học thuật lẫn triển khai công nghệ) của đề tài nghiên cứu đã giúp nhóm nghiên cứu Thiết kế mạch tích hợp VLSI nói riêng và Trường Đại học Công nghệ nói chung khẳng định trình độ khoa học, trình độ công nghệ của đội ngũ cán bộ khoa học; xây dựng được các nhóm nghiên cứu mạnh làm tiền đề để Nhà trường tiếp tục triển khai các sản phẩm công nghệ tiếp theo và hiện thực hoá việc thúc đẩy hoạt động khoa học công nghệ theo hướng phát triển công nghệ lõi gắn kết với chuyển giao ứng dụng.

Với sự phức tạp của Vi mạch mã hoá tín hiệu video VENGME H.264/AVC, sự thành công của đề tài cũng giúp cho nhóm nghiên cứu khẳng định khả năng của mình trên trường quốc tế; giúp nhóm và nhà trường tiếp cận các hợp tác sâu hơn về mặt khoa học với các tập đoàn công nghệ quốc tế như Toshiba (Nhật Bản) hay Samsung (Hàn Quốc).

Việc Việt Nam có thể làm chủ hoàn toàn khâu thiết kế công nghệ vi mạch cũng giúp cho các đơn vị hợp tác ứng dụng kết quả nghiên cứu được chuyển giao công nghệ chính từ nội tại Việt Nam, không phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài, đảm bảo các vấn đề bảo mật thiết kế và an ninh quốc phòng. Bên cạnh đó, các đơn vị hợp tác ứng dụng kết quả nghiên cứu cũng có thể đề xuất thay đổi thiết kế theo hướng đặc thù hoặc có lợi cho mình trong quá trình cạnh tranh khi đưa sản phẩm ra thị trường.

Khả năng ứng dụng sâu, rộng ở nhiều lĩnh vực

Sản phẩm có thể triển khai ứng dụng trong các thiết bị giám sát thông qua camera trong các lĩnh vực: Giao thông thông minh: hệ thống các camera giám sát giao thông với hình ảnh có độ phân giải cao HD và công suất tiêu thụ thấp; An ninh – quốc phòng: các hệ thống camera giám sát an ninh, giám sát và cảnh báo cửa khẩu, hội nghị truyền hình…; Công nghiệp: các hệ thống camera giám sát, đánh giá chất lượng hàng hoá, vật mẫu trong các dây chuyền công nghiệp; Các ứng dụng dân sự: hệ thống quản lý các toàn nhà, smart home, thiết bị giải trí…; Nông nghiệp, thảm hoạ thiên nhiên: sản phẩm có thể triển khai cho các ứng dụng; IoT (Internet of Things) cho lĩnh vực nông nghiệp hiện đại và giám sát thảm hoạ (với công suất tiêu thụ rất thấp).

Ở thời điểm này, nhóm hiện đang đàm phán triển khai sản phẩm trong các ứng dụng cụ thể như: Hệ thống giám sát ngày – đêm phục vụ trong điều tra và giám sát tội phạm; Hệ thống giám sát an ninh toà nhà; Thiết bị IP camera phục vụ giao thông thông minh; Các nút cảm biến hình ảnh cho mạng IoT… Trong tương lai, nhóm mong muốn được đầu tư để xây dựng giải pháp hoàn thiện trong lĩnh vực IoT, ứng dụng cho lĩnh vực an ninh quốc phòng và nông nghiệp thông minh. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng mong muốn được hỗ trợ xúc tiến chuyển giao công nghệ với các tập đoàn điện tử quan trọng.