安卓电视固件逆向工程与深度调校全解：从芯片指令集到HDR元数据注入的工业级改造

慕白

刷机教程

2025-2-26

第一章硬件层深度解析

1.1 主板电路原理分析

完整供电架构图

mermaid

graph TD
    A[220V AC输入] --> B{EMI滤波电路}
    B --> C[PFC功率因数校正]
    C --> D[LLC谐振拓扑]
    D --> E[+12V主电源输出]
    E --> F{DC-DC二次降压}
    F -->|MP8859| G[1.2V DDR供电]
    F -->|RT7295CGJ5| H[0.9V CPU核心]
    F -->|APW8812| I[3.3V外围电路]
    F -->|TPS54335| J[5V USB供电]

关键测试点电压表（含测量方法）

测试点	正常电压	测量工具	异常处理方案
VDD_CPU	0.85V±5%	万用表(20V档)	检查MP8859反馈电阻(R201-R203)
VCC_DDR	1.2V±3%	示波器(AC耦合)	替换APW8812并重焊焊盘
HDMI_TX_CLK	3.3V±0.1	逻辑分析仪	检查ESD防护二极管D301-D304
LVDS差分对	1.2Vpp	差分探头(200MHz+)	调整RTD2556输出预加重等级

1.2 eMMC芯片飞线救砖全流程

三星KLMBG2JETD-B041芯片引脚图

markdown

          ┌───┬───┐
 CLK   →  │1  │41 │ ← VCC
          ├───┼───┤ 
 DATA0 →  │2  │40 │ ← DATA1
          ├───┼───┤ 
 CMD    → │3  │39 │ ← DATA2
          └───┴───┘

飞线操作步骤详解

芯片拆除
- 使用Quick 861DW热风枪：380℃/风速3
- 喷嘴直径：8mm
- 加热时间：90秒（芯片四周注入BGA助焊膏）
焊盘处理
- 使用Alpha OM-340无铅锡膏
- 植球网规格：0.35mm间距
- 植球温度曲线：
  markdown
```
预热区：120℃/90s  
回流区：235℃/10s  
冷却斜率：3℃/s  
```

飞线焊接

信号线	线径	长度限制	焊接工具
CLK	0.1mm漆包线	<30mm	白光FX-951（350℃）
CMD	0.15mm镀银线	<50mm	快克203H高频焊台
DATA0-3	0.08mm金线	<25mm	金鹏超细点焊机

**验证流程

bash

# 进入UBoot命令行
mmc dev 0
mmc read 0x20000000 0x000000 0x100
md 0x20000000
# 预期输出：识别到CID信息

第二章固件逆向工程

2.1 多平台解包工具链

MTK平台专用工具链

bash

# 解包MTK sparse镜像
python3 mtk_ufs_unpack.py system.img.sparse -o system_raw/

# 重构动态分区
./super_builder -p mt5889 -s 8GB super/
    --partition-list="system vendor product odm"
    --sparse-output

晶晨平台签名绕过技术

python

# 生成测试密钥
from Crypto.PublicKey import RSA
key = RSA.generate(2048)
with open("test_key.pem", "wb") as f:
    f.write(key.export_key('PEM'))

# 修改签名头
with open("boot.img", "r+b") as f:
    f.seek(0x240)
    f.write(b'x00'*256)  # 清除原有签名
    f.seek(0x200)
    f.write(key.publickey().export_key('DER'))

海思平台解包特殊处理

bash

# 拆分update.app
hisi_pack -d -f UPDATE.APP -o unpacked/

# 解密加密分区
openssl aes-128-cbc -d -K 7D5B4D3A2C1F0E9D -iv 0000000000000000 
    -in encrypted.img -out decrypted.img

xml

<!-- super分区描述文件 -->
<partition name="system" size="3GB">
    <file src="system.img" type="ext4"/>
    <flag>readonly</flag>
</partition>

<partition name="vendor" size="1GB">
    <file src="vendor.img" type="erofs"/>
    <hash>sha256</hash>
</partition>

<partition name="odm" size="512MB">
    <file src="odm.img" type="ext4"/>
</partition>

分区表刷写命令

bash

fastboot flash super super.modified.img
fastboot reboot fastboot

第三章画质引擎移植与HDR调校

3.1 索尼X1 Ultimate算法移植

画质参数数据库提取

python

import sqlite3, json

conn = sqlite3.connect('/vendor/etc/pq.db')
cursor = conn.execute("""
    SELECT * FROM CalibrationData 
    WHERE chip_type='MT5895' 
    AND resolution='3840x2160@120Hz'
""")

with open('X1_Ultimate.json', 'w') as f:
    json.dump([dict(row) for row in cursor], f, indent=2)

MEMC算法优化代码

// MotionFlow核心逻辑修改
void MotionEstimation::processFrame(FrameBuffer &src, FrameBuffer &dst) {
    // 原厂算法
    // mvec = calculateMotionVectors(src, dst); 
    
    // 优化后算法
    mvec = calculateMotionVectors(src, dst, 
        SEARCH_RANGE=64, 
        BLOCK_SIZE=16, 
        USE_HIERARCHICAL_SEARCH=true);
    
    applyCompensation(dst, mvec);
}

3.2 杜比视界授权移植

元数据注入流程

bash

# 提取授权文件
adb pull /system/etc/dolby/dax_soc.xml 

# 修改设备标识
xmlstarlet ed -L 
    -u "//DeviceInfo/SerialNumber" -v "XYZ123456" 
    -u "//DeviceInfo/Model" -v "MyCustomTV" 
    dax_soc.xml

# 重新签名
java -jar DolbySigner.jar -i dax_soc.xml -k dolby_private.pem

HDR10+动态元数据注入

python

from hdrplus import MetadataInjector

injector = MetadataInjector("input.mkv")
injector.load_metadata("dynamic_metadata.json")
injector.set_output("output.mkv", 
    max_cll=1000, 
    max_fall=800,
    mastering_display="P3D65")
injector.execute()

第四章 HDMI 2.1功能深度破解

4.1 FRL带宽解锁

EDID重写工具链

bash

# 生成基础EDID
edid-generator -n "MyTV" -m "123456" -r 7680x4320@120 
    --hdmi-forum-vsdb frl=48gbps > edid.bin

# 合并扩展块
edid-tool merge --input edid.bin --extensions cta861.yaml

FRL训练模式调试

bash

# 进入HDMI PHY调试模式
echo 1 > /sys/class/hdmi/hdmi0/phy_debug

# 查看链路状态
cat /sys/kernel/debug/hdmi0/phy_status
# 预期输出：FRL Rate: 48Gbps | Training: Successful

4.2 VRR/ALLM功能激活

内核驱动补丁

diff

--- a/drivers/gpu/drm/bridge/synopsys/dw-hdmi.c
+++ b/drivers/gpu/drm/bridge/synopsys/dw-hdmi.c
@@ -1234,6 +1234,10 @@ static void dw_hdmi_setup_vendor_specific_infoframe(struct dw_hdmi *hdmi,
        vsd[3] = 0x0;  /* VESA Version */
        vsd[4] = 0x03; /* VESA_Video_Format */
+       /* Enable ALLM */
+       vsd[14] |= 0x80;
+       /* Enable VRR */
+       vsd[15] = 0x44;

第五章系统级优化与监控

5.1 内存深度调优

ZRAM交换空间配置

bash

# 创建ZRAM设备
echo 4G > /sys/block/zram0/disksize
mkswap /dev/zram0
swapon /dev/zram0

# 优化压缩算法
echo lz4 > /sys/block/zram0/comp_algorithm
echo 80 > /proc/sys/vm/swappiness

JVM参数优化

xml

<!-- 在build.prop中增加 -->
dalvik.vm.heapstartsize=16m
dalvik.vm.heapgrowthlimit=256m
dalvik.vm.heapsize=512m
dalvik.vm.verify-bytecode=false

5.2 温度智能监控系统

Linux Thermal框架配置

dts

thermal-zones {
    cpu_thermal: cpu-thermal {
        polling-delay-passive = <1000>;
        polling-delay = <5000>;
        thermal-sensors = <&cpu_sensor>;

        trips {
            cpu_alert: trip-point@0 {
                temperature = <85000>;
                hysteresis = <5000>;
                type = "passive";
            };
            cpu_crit: trip-point@1 {
                temperature = <95000>;
                hysteresis = <0>;
                type = "critical";
            };
        };

        cooling-maps {
            map0 {
                trip = <&cpu_alert>;
                cooling-device = <&fan0 1 2>;
            };
        };
    };
};

二月 26