测试Hercules OTT Realtek RTD1395 4K Android STB开发板

原文链接:Testing Hercules OTT Realtek RTD1395 4K Android STB Development Board 由Jean-Luc Aufranc撰写。

备注:

【1】STB即Set Top Box,数字视频变换盒。通常称作机顶盒或机上盒,是一个连接电视机与外部信号源的设备。它可以将压缩的数字信号转成电视内容,并在电视机上显示出来。信号可以来自有线电缆、卫星天线、宽带网络以及地面广播。

2】 Realtek即瑞昱(yù)半导体公司,是一家具世界领导地位的专业IC设计公司。成立于1987年,位于有着中国台湾“硅谷”之称的新竹科学园区,它拥有高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案,广受全球市场的肯定与欢迎。

Hercules 32 位的OTT
Hercules 32 位的OTT

这是Promwad的一篇客座文章,他们是一家拥有数字电视和机顶盒专业开发知识和技术的软硬件产品开发公司。

最近,他们收到了台湾合作伙伴Realtek(瑞昱半导体公司)的包裹。里面有一块 Realtek RTD1395开发板该开发板具有Hercules 32 位的OTT(流媒体播放器)、2 GB RAM 和预装的Android 9 操作系统。于是,Promwad团队测试了它的功能,以及了解它如何被设计、并为新的电视机顶盒和嵌入式开发软件的硬/软件工程师使用。

Hercules OTT板其实是一款安卓 IPTV盒子,它可以播放任何格式的视频,最大分辨率为 4K。通过Dash和HLS它就可以支持Youtube、Netflix 等流媒体服务。此外,该开发板还支持其他的 Android 应用程序,包括音频/视频通话和会议等。

Realtek 早在2018年就推出了基于RTD1395的开发板。 IP和有线电视运营商在自己的用户设备中也使用了它们。在当时,具有四个ARM Cortex-A53内核和Mali-470图形处理器的RTD1395芯片是其他两种型号(RTD1295和RTD1296)更便宜的替代品,但同样支持4K的视频分辨率。现在晶晨、联发科等芯片厂商也有类似的解决方案,这我们就下次再说吧。

现在,我们先专注于这个的包裹。

Hercules OTT硬件

由于这是一块开发板,我们就只测试了芯片的物理特性。

以下是RTD1395ES的主要特性:

  • ARM Cortex-A53四核CPU
  • ARM Mali-470 MP4 GPU
  • 265 4K 60fps、VP9 4K 60fps、H.264 4K 30fps解码器
  • 264 1080P 60fps编码器
  • HDR10、HLG、TCH Prime、杜比视界、HDR10+
  • USB2.0 主机/设备
  • 带CEC的HDMI Tx v2.0b
  • 10/100 MAC和PHY +千兆以太网MAC
  • PCIe 2.0
  • SGMII(以太网MAC与PHY之间的媒体接口)
  • SDIO 3.0和SD 3.0
  • I2S输入/输出
  • S/PDIF输出
Realtek RTD1395开发板
Realtek RTD1395开发板

我们的测试结果如下:

  • 2个USB 2.0 —有效(两个)
  • 1x以太网100 Mbit端口—有效
  • 1x HDMI —有效
  • 1x S/PDIF —有效
  • 1x 3.5mm音频插孔—有效
  • 1x SD卡插槽 —有效
  • 1x IR端口——我们无法测试它,因为我们没有原装遥控器,而且晶晨的遥控器也不起作用。
  • 1x USB Type-C —仅用作供电
  • 1x WIFI/蓝牙模块—WIFI工作,蓝牙未测试

由于未焊接独立电源连接器,所以,开发板就只能通过 5V Type-C 电缆供电。

为了在安卓系统内进行导航,我们尝试使用带有USB模块的Opal遥控器。该遥控器适用于我们以前所有的IPTV盒,但这次却没有成功,甚至没有在 lsusb 中定义。所以我们就不得不使用键盘/鼠标了,但这不是很方便,因为没有返回和菜单按钮。

该处理器本身温度会上升,因此我们在刹车片上安装了一个散热器。

在Hercules OTT板上测试视频播放

发布 56 个测试视频

我们使用来自http://jell.yfish.us/ 的测试视频检查了解码能力。

在56个H.264/H.265 的Jellyfish视频中,只有3个在realtek.rvsd@1.0-service中崩溃:

  1. jellyfish-250-mbps-4k-uhd-hevc-10bit.mkv
  2. jellyfish-300-mbps-4k-uhd-hevc-10bit.mkv
  3. jellyfish-400-mbps-4k-uhd-hevc-10bit.mkv

播放器崩溃日志:


剩下的其他53个视频中是没有卡顿或跳帧的。所以,该芯片可能会以更高的比特率播放视频,但我们不会知道。

我们无法对Realtek的视频播放器进行截屏。大概的原因是播放器不是由 Android工具实现的,而且还可以直接访问帧缓冲区从而保护内容免遭盗版。在 VLC播放器和ExoPlayer中,我们制作的截图是没有任何问题的。

在 VLC播放器中测试相同视频的时候,我们启动了高达180 Mbit/s的H.264文件。由于缺乏帧准备时间,所以具有较高比特率的视频是无法正常工作的。HEVC在120 Mbit/s的速度时停止了播放(根据崩溃日志来判断,是内存不足导致的)。

运行 Geekbench3 测试

在Geekbench3测试中,系统单核/多核得分为523/1656分,与Amlogic S905芯片(500/1400)大致是相当的,在多核模式下甚至稍微领先。但它远远落后于Amlogic S905X2 (700/2200)。

Geekbench3测试中系统单核/多核的得分
Geekbench3测试中系统单核/多核的得分

检查各种fps

我们测试了具有不同帧速率 (fps) 的视频:23.976、24、25、50、59.94、60。它们没有问题。此外,我们还成功启动了逐行和隔行视频

运行 HLS 和 Mpeg-Dash 流

我们以多种方式测试了HLS和Mpeg-Dash播放:

  1. 通过HD VideoBox电影聚合器进行视频流传输,我们可以在其中选择一个特定的播放器,我们示例中使用的是VideoPlayer。
RTD1395测试HLS和Mpeg-Dash流
RTD1395测试HLS和Mpeg-Dash流
测试HLS视频流
测试HLS视频流
  1. 通过YouTube应用播放HLS和Mpeg-Dash视频流。为了测试,我们使用了4K 60 fps视频。并没有注意到卡顿或跳帧。不过,来自youtube的所有屏幕截图都有黑屏,大概是因为内容保护制度吧。
RTD1395下YouTube视频效果
RTD1395下YouTube视频效果

在 SmartYoutube中,我们可以制作正确的屏幕截图。

  1. 无法通过我们的文件管理器或浏览器将mpd和m3u8文件直接发送到播放器,但在某些情况下,浏览器可以播放我们的视频。
  2. 使用Exoplayer演示播放DASH和HSL流。通过实时链接提供的所有视频均已成功播放。唯一没有播放的是受Widevine 保护的视频,并附有“此设备不支持所需的DRM方案”的说明字样。

Realtek 内置视频测试

Hercules OTT还预装了应用程序来测试多个视频的同时播放。在测试过程中,我们发现“二屏合一”和“图中图”模式支持的效果相对较好,比特率仅为4-5 Mbit/s,最好是MPEG4:

RTD1395双视频播放效果
RTD1395双视频播放效果

比特率低至360 kbit/s ,但60 fps的视频无法同时播放,即使只有两个视频。

我们还可以同时启动8个具有670 kbit/s 低比特率、15 fps和320×240像素分辨率的视频。当我们尝试启动九个或更多屏幕时,某些文件甚至无法启动或丢帧了。

播放8个视频时hercules OTT的效果
播放8个视频时hercules OTT的效果

Realtek主板还预装了一个编码器演示,允许同时将最多4个视频从mp4转码为 AVC-ts。

Realtek RTD1395的安卓视频编码
Realtek RTD1395的安卓视频编码

 

realtek RTD1395编码示例
realtek RTD1395编码示例

我们检查了该软件的功能:

  • 1x视频@1080p60,转码速度约为54 fps
  • 2x并行视频@1080p30,转码速度约为23 fps

运行 OpenCamera 应用程序

对于最后一个测试用例,我们启动了OpenCamera应用程序并连接了罗技科技(Logitech)的C920 USB网络摄像头来测试视频编码。我们发现该开发板可以以用AVC格式录制高达1080p27fps的视频。但是,没办法以HEVC格式录制视频。

结论

我们的测试结果表明,RTD1395芯片与声明的特性基本是一致的。Hercules OTT 板可用于开发和调试 Android TV 设备、Miracast 和英特尔无线显示器、机顶盒和 OTT流媒体播放器等。它还可以用于为IPTV运营商开发基于AOSP的固件。

为了获得更客观的评估,你也可以查看具有类似功能的其他解决方案,例如: Amlogic S905X芯片或更新的S905X2。

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