VNU-UET VENGME H.264/AVC: Làm chủ công nghệ thiết kế mạch tích hợ

Thứ sáu - 05/02/2016 02:56

Sản phẩm VNU-UET VENGME H.264/AVC của nhóm các nhà khoa học của Trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN đã được trao tặng giải Nhì trong Nhóm các sản phẩm triển vọng của Giải thưởng Nhân tài Đất Việt năm 2015

Buổi lễ được tổ chức trang trọng tối 20/11/2015, tại Cung Văn hóa Hữu nghị Hà Nội. Đến với lễ trao giải có Ủy viên Bộ Chính trị, Chủ tịch UBTW Mặt trận Tổ quốc Việt Nam Nguyễn Thiện Nhân; Phó Thủ tướng Vũ Đức Đam; Bộ trưởng Bộ Thông tin truyền thông Nguyễn Bắc Son; Bộ trưởng Bộ Y tế Nguyễn Thị Kim Tiến; Bộ trưởng Bộ KH-CN Nguyễn Quân; Bộ trưởng Bộ GD-ĐT Phạm Vũ Luận; GS.VS Đặng Vũ Minh - Chủ tịch Liên hiệp Các Hội KH&KT; PGS.TS Nguyễn Thế Kỷ - Phó trưởng Ban Tuyên giáo TƯ.

Về phía ĐHQGHN có sự tham gia của Phó Giám đốc ĐHQGHN Nguyễn Hữu Đức; về phía Trường Đại học Công nghệ có PGS.TS. Nguyễn Việt Hà - Hiệu trưởng Nhà trường và GS.TS. Nguyễn Thanh Thủy - Bí thư Đảng ủy, Phó Hiệu trưởng đã đến dự buổi lễ trao giải và chúc mừng nhóm các nhà khoa học gồm PGS.TS. Trần Xuân Tú cùng nhóm nghiên cứu Thiết kế mạch tích hợp VLSI (Phòng Thí nghiệm Hệ thống Tích hợp thông minh, Khoa Điện tử Viễn thông) của Trường Đại học Công nghệ. Nhân dịp này chúng tôi đã có cuộc phỏng vấn PGS.TS Trần Xuân Tú - Trưởng phòng Khoa học công nghệ, Trường ĐH Công nghệ, Trưởng nhóm nghiên cứu, tác giả của sản phẩm VNU-UET VENGME H.264/AVC.

Phó Giám đốc ĐHQGHN Nguyễn Hữu Đức (đứng thứ sáu, bên phải ảnh), Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Nguyễn Việt Hà (đứng thứ tám, bên phải ảnh) chụp ảnh lưu niệm cùng nhóm nghiên cứu Thiết kế mạch tích hợp VLSI

- Ông có thể cho biết một số thông tin chung về sản phẩm đoạt giải?

Vi mạch (chip điện tử) chuyên dụng mã hoá video VENGME H.264/AVC là sản phẩm của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Đại học Quốc gia Hà Nội mã số QGĐA.10.02 “Nghiên cứu và thiết kế bộ mã hoá video cho các thiết bị đa phương tiện thế hệ mới”.

Vi mạch mã hoá video VENGME H.264/AVC là vi mạch chuyên dụng dùng cho mã hoá video thuộc thế hệ vi mạch đang được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên thế giới, có độ tích hợp cao với khoảng 2 triệu cổng lô-gic (tương đương 8 triệu transistors) trên diện tích gần 16mm², được sản xuất với công nghệ CMOS 130 nanômét của hãng Global Foundry.

PGS.TS Trần Xuân Tú đại diện nhóm nghiên cứu nhận Giải Nhì CNTT Triển vọng do Bộ trưởng Bộ TT&TTNguyễn Bắc Son và Tổng Giám đốc Tập đoàn VinGroup, bà Dương Thị Mai Hoa trao

- Ông có thông tin như thế nào về sự khác biệt và giải pháp công nghệ của sản phẩm VNU-UET VENGME H.264/AVC đối với chuẩn nén video công nghiệp H.264 hiện có trên thị trường?

Trước nhu cầu phát triển nhanh chóng của truyền thông số, đặc biệt là nhu cầu truyền thông và giám sát hình ảnh với độ nét cao và băng thông giảm, kỹ thuật nén video dựa vào các mạch vi điều khiển và lập trình máy tính truyền thống không còn đáp ứng được mà cần phải có các vi mạch mã hóa video chuyên dụng.

So với các chuẩn mã hoá video trước thì chuẩn H.264/AVC tiên tiến đang áp dụng hiện nay có thể giảm được lượng tốc độ bit đến 80%.

Vi mạch VENGME H.264/AVC nhắm tới các ứng dụng cho thiết bị di động nên nhóm tập trung giải quyết vấn đề giảm thiểu công suất tiêu thụ nhưng vẫn đảm bảo hiệu năng hoạt động của hệ thống và chất lượng hình ảnh sau nén.

Để đạt được yêu cầu này, bên cạnh những phương pháp thiết kế truyền thống, nhóm đã phát triển một số giải pháp tối ưu riêng biệt như: đề xuất kiến trúc xử lý đường ống 4 tầng không cân bằng cho bộ mã hóa; giải pháp tái sử dụng dữ liệu nhằm giảm thiểu quá trình trao đổi dữ liệu giữa hệ thống với bộ nhớ ngoài; kỹ thuật tính toán song song với quá trình truyền dữ liệu giữa các khối cơ bản; kỹ thuật thiết kế công suất thấp. Nhờ đó, so với các sản phẩm cùng lĩnh vực trên thế giới, sản phẩm của nhóm có tính năng vượt trội về hiệu năng, năng lượng tiêu thụ và giá thành thiết kế.

Phó Giám đốc ĐHQGHN Nguyễn Hữu Đức (đứng thứ năm, bên trái ảnh), Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Nguyễn Việt Hà (đứng thứ ba, bên trái ảnh) đã tới dự Lễ trao giải và chúc mừng nhóm tác giả

- Ông cho biết ý nghĩa của việc nghiên cứu thành công sản phẩm này?

Thông qua quá trình nghiên cứu sản phẩm VNU-UET VENGME H.264/AVC, Trường Đại học Công nghệ đã xây dựng được một đội ngũ cán bộ khoa học tương đối mạnh, làm chủ được công nghệ thiết kế mạch tích hợp và có khả năng giải quyết các vấn đề công nghệ hiện đại, cho phép triển khai thiết kế các vi mạch quan trọng phục vụ cho lĩnh vực quốc phòng và an ninh quốc gia bằng nội lực.

Các nội dung sáng tạo này là cơ sở đem lại cho nhóm 20 bài báo quốc tế, trong đó có 10 bài báo thuộc hệ thống ISI/Scopus và được cộng đồng khoa học quốc tế quan tâm với 26 lần trích dẫn. Thông qua quá trình thực hiện đề tài, nhóm đã đào tạo được một nghiên cứu sinh và nhiều học viên cao học.

- VNU-UET VENGME H.264/AVC có thể ứng dụng ở những đâu, thưa ông?

Vi mạch mã hoá tín hiệu video VENGME H.264/AVC được thiết kế nhắm tới các ứng dụng như camera an ninh, camera giao thông, camera giám sát hiện trường hay đơn giản là các camera giám sát toà nhà, trường học, các địa điểm công cộng… và các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy quay video.

Hiện tại, Trường Đại học Công nghệ đã ký thoả thuận chuyển giao công nghệ và hợp tác phát triển thiết bị ứng dụng đối với vi mạch mã hoá video VENGME H.264/AVC với:

- Công ty VNPT Technology (phối hợp triển khai ứng dụng nút (thiết bị) cảm biến xử lý ảnh tốc độ cao trong mạng IoT),

- Công ty Hanel (phối hợp triển khai thiết bị IP camera),

- Công ty Giải pháp thông minh Sài Gòn: chuyển giao công nghệ, phát triển ứng dụng camera giám sát, camera thông minh,

- Bộ Công an: triển khai phát triển hệ thống giám sát an ninh ngày đêm sử dụng đầu thu CMOS.

Ngoài ra, sản phẩm công nghệ của đề tài cũng đã được chia sẻ một phần với Viện Điện tử và Tin học thuộc Uỷ ban năng lượng nguyên tử (CEA-LETI) của CH Pháp để tiếp tục phát triển theo hướng giảm sâu công suất tiêu thụ - một trong những yêu cầu ngày càng gắt gao của các thiết bị di động hướng công nghệ xanh và xu thế phát triển IoT. Thông qua hợp tác này, hai bên đã đào tạo thành công một nghiên cứu sinh và hiện đang tiếp tục đào tạo thêm một nghiên cứu sinh khác.

- Tối ưu hóa công nghệ luôn là mục tiêu hướng đến của các nhà khoa học. Nhóm nghiên cứu của ông sẽ cải tiến tiếp những gì với VNU-UET VENGME H.264/AVC?

Hướng tới ứng dụng trên camera an ninh, camera giao thông, camera giám sát hiện trường hay camera giám sát toà nhà, trường học, các địa điểm công cộng… cũng như các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy quay video, VENGME H.264/AVC có khả năng xử lý thời gian thực (real time) các video có độ phân giải lên tới HD 720p ở tần số 100MHz với công suất tiêu thụ khá nhỏ, 53 mW.

Không dừng lại ở đây, hiện nhóm đang bắt tay vào thực hiện tối ưu hóa VENGME H.264/AVC để giảm thêm 30% công suất tiêu thụ bằng tập trung nghiên cứu kỹ thuật điều khiển tần số và điện áp thích nghi theo tải hoạt động.

Cảm ơn PGS. về cuộc trao đổi

Theo Ngọc Diệp - Quốc Toản - VNU Media