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Forward Concepts的總裁兼首席分析師Will Strauss是一位跟蹤DSP領(lǐng)域已久的知名分析師，他最近指出，DSP事實(shí)上已經(jīng)成為整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)的驅動(dòng)力量，因為在隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)和多媒體應用的新時(shí)代，DSP已經(jīng)成為了底層的基礎技術(shù)。 的確，從ADI公司的DSP發(fā)展戰略就可以看到，DSP產(chǎn)品和技術(shù)已滲透到半導體應用的很多領(lǐng)域，而且隨著(zhù)ADI這些DSP廠(chǎng)商不斷地推陳出新，所謂通用DSP和嵌入式DSP的用途界線(xiàn)不再那么涇渭分明，通用已體現出一定的相對性，即用途雖然廣泛，但是以應用為導向的。最新的通用DSP產(chǎn)品也體現出數字信號處理器正在不斷淡化其作為獨立芯片的特性，因為它們除了也走多核路線(xiàn)提高速度和處理能力之外，還根據目標應用“定制性”地整合了越來(lái)越多的其它電路，如控制、外設、總線(xiàn)、各種新興接口、高速緩存等。 這種整合體現了以應用為導向的技術(shù)開(kāi)發(fā)戰略和市場(chǎng)戰略，正如ADI公司通用DSP部門(mén)總監Colin Duggan指出的，如今宏觀(guān)經(jīng)濟的下滑使每個(gè)行業(yè)都面臨挑戰，但DSP業(yè)務(wù)的最大挑戰是選擇正確的投資和應用市場(chǎng)。 深耕DSP領(lǐng)域多年的ADI公司認為，現在和未來(lái)幾年與DSP技術(shù)相互推動(dòng)的一些熱點(diǎn)應用市場(chǎng)特別值得關(guān)注：安防（包括智能視頻監控和無(wú)線(xiàn)視頻監控）；測試測量和控制（如測試測量?jì)x器、數據采集、電力線(xiàn)監控、馬達控制等各種工業(yè)控制應用）；生物識別（如指紋）；VoIP終端。 新興應用對DSP提出的特定需求 上述熱點(diǎn)市場(chǎng)可以說(shuō)最需要DSP所具備的先進(jìn)特性，也預示著(zhù)會(huì )帶來(lái)更多機會(huì )，它們正變得更細分化，每個(gè)細分市場(chǎng)都有各自的特定需求。 安防稱(chēng)得上是在DSP應用方面走在最前列的領(lǐng)域之一，它正在經(jīng)歷更新?lián)Q代過(guò)程，從以往用DSP進(jìn)行視頻編解碼的普通DVR發(fā)展到實(shí)現人臉識別、車(chē)牌識別、包丟失處理、入侵偵測等功能，這些先進(jìn)智能特性的實(shí)現都需要通過(guò)用DSP來(lái)實(shí)現大量先進(jìn)的算法。 中國南京新奕天科技有限公司與香港大學(xué)合作開(kāi)發(fā)出的視頻監控設備ThinkSmart V1就是一個(gè)典型的智能視頻監控應用例子。ThinkSmart V1通過(guò)監控現場(chǎng)視頻數據，對目標進(jìn)行檢測、跟蹤、分類(lèi)，并分析目標的行為，實(shí)時(shí)發(fā)送預警信息。當存在威脅或檢測到異�；顒�(dòng)以及某種特定行為時(shí)，會(huì )即時(shí)發(fā)出預警。 通過(guò)已獲得專(zhuān)利的算法檢查視頻中的每一個(gè)像素，并識別所有像素的變化，如果在一個(gè)區域有很多像素發(fā)生變化，該軟件就認為這是一種移動(dòng)。根據預定的策略和預警信息，對實(shí)時(shí)視頻和記錄視頻中的移動(dòng)或變化的檢測會(huì )觸發(fā)多種警報接口，并轉發(fā)到蜂鳴或語(yǔ)音報警器、電郵或SMS信息，屏幕報警，或其他行為以警示相關(guān)部門(mén)。 無(wú)論在室內還是室外，甚至在光線(xiàn)很暗的情況下，ThinkSmart V1先進(jìn)的視頻移動(dòng)檢測功能能夠7*24小時(shí)連續不斷的精確檢測出多個(gè)移動(dòng)目標，并能檢測目標速度、方向，以及大小。該算法還可定制以滿(mǎn)足特定的安全需求。例如，ThinkSmart V1能夠保護博物館的館藏，檢測目標何時(shí)丟失、改變位置、或違反規定的監視規則，如禁區、入侵檢測系統等。它還可以監控目標何時(shí)在何地停留了多長(cháng)時(shí)間，這對在機場(chǎng)、火車(chē)站、地鐵站找出潛在的恐怖裝置尤為重要。 可以看到，多個(gè)圖像處理算法是ThinkSmart V1實(shí)現實(shí)時(shí)智能視頻監控的關(guān)鍵。因此，信號處理性能是新奕天在選擇處理器解決方案時(shí)的一個(gè)主要考慮。另外，可以支持多種外設并提供軟件開(kāi)發(fā)工具的先進(jìn)DSP技術(shù)也是考慮的關(guān)鍵。 圖1：雙核數字信號處理器ADSP-BF561芯片內部功能方塊圖。 ADI公司的ADSP-BF561最后被選為支持這一解決方案的核心DSP技術(shù)。相對于與之競爭的其它DSP，BF561不僅提供了更好的性?xún)r(jià)比，還提供了更為獨特的雙核設計。新奕天可將圖像處理任務(wù)和系統控制任務(wù)分開(kāi)在獨立的計算域中，獲得最穩定的實(shí)時(shí)性能。BF561的PPI用于將視頻傳入或傳出外設設備，而異步存儲器接口則用于連接Flash和LAN或RS232，允許用戶(hù)配置IVS并恢復對象和事件列表。 另外，移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動(dòng)無(wú)線(xiàn)、移動(dòng)視頻監控系統也跟著(zhù)逐步興起，或基于GSM/CDMA、EDGE、3G網(wǎng)絡(luò )，或基于WiFi網(wǎng)絡(luò )。與有線(xiàn)系統不同，無(wú)線(xiàn)信道多變，帶寬窄，需要特別的高性能算法，才能實(shí)現穩定的功能。相比SoC和ASIC方案，DSP可方便、靈活地實(shí)現一些定制的高性能算法。 而且無(wú)線(xiàn)監控以及車(chē)載移動(dòng)數字硬盤(pán)攝像機這類(lèi)系統的一個(gè)特點(diǎn)是監控終端往往需要電池供電，因此對芯片的功耗提出了更高要求。而監控的無(wú)間斷性對DSP芯片乃至整個(gè)方案的可靠性也提出了更嚴苛的要求。 ADSP-BF561也很好地滿(mǎn)足了上述需求，除了具有兩個(gè)高性能的Blackfin處理器內核，還具有靈活的高速緩存架構以及增強的直接存儲器存取(DMA)子系統，適合執行復雜控制與信號處理任務(wù)，同時(shí)保持高速的數據吞吐量。此外，Blackfin處理器的動(dòng)態(tài)電源管理能力顯著(zhù)降低整個(gè)功耗。 圖2：基于CDMA網(wǎng)絡(luò )的典型無(wú)線(xiàn)視頻監控系統。 ADI公司嵌入式處理和數字信號處理第三方開(kāi)發(fā)金牌合作伙伴合肥優(yōu)視科技目前可提供基于A(yíng)DSP-BF561的單路CDMA/EDGE/TD-SCDMA/WCDMA/WIFI無(wú)線(xiàn)H.264視頻監控產(chǎn)品成熟方案。如圖3所示，該方案通過(guò)一個(gè)DSP內核實(shí)現了獨特的雙碼流處理，支持閃存盤(pán)數據的備份；另一個(gè)DSP內核則用于運行uClinx操作系統、驅動(dòng)程序和BSP控制軟件。 圖3：合肥優(yōu)視科技的CDMA/WIFI無(wú)線(xiàn)H.264視頻監控產(chǎn)品成熟方案系統框圖。 在大批量的中端視頻安全監控市場(chǎng)，性?xún)r(jià)比是最關(guān)鍵的。Blackfin處理器在強大的單芯片上實(shí)現了數字信號處理與控制處理的完美結合，這一點(diǎn)非常重要，不僅可滿(mǎn)足性能目標，同時(shí)也幫助實(shí)現高性?xún)r(jià)比。實(shí)際上，對于單路無(wú)線(xiàn)視頻監控應用，從進(jìn)一步節省成本的角度考慮，采用單核的Blackfin DSP如BF52x也能勝任。 新形勢下DSP的五大競爭法寶 除了安防領(lǐng)域的例子，Blackfin在生物（指紋）識別和VoIP應用上也獨樹(shù)一幟，擁有很多成功應用案例。BF 51X系列就是特別適合指紋識別的一個(gè)ADSP系列，具有合適的接口、合適的性能以及合適的價(jià)格。而在VoIP應用上，憑借Blackfin的高性能與世界頂級IP語(yǔ)音引擎嵌入式軟件提供商GIPS的合作，ADI如今也占據了優(yōu)勢地位，可提供適應帶寬變化和具備高話(huà)音質(zhì)量的VoIP電話(huà)開(kāi)發(fā)平臺，并為開(kāi)發(fā)者將設計升級到可視IP電話(huà)（Vedio over IP）提供了便利，因為Blackfin平臺天生的軟件靈活性和可擴展性使軟件代碼和開(kāi)發(fā)工具都可以沿用下去，從而加快了上市速度和節省了開(kāi)發(fā)成本。 從上述所有例子可以看到，DSP要想在這些新興熱點(diǎn)市場(chǎng)贏(yíng)得競爭，必須像ADI Blackfin一樣具有以下五大競爭法寶： 1. 強大的圖像處理、運算和控制能力，適應智能和融合應用時(shí)代需求 Blackfin處理器架構非常優(yōu)秀，能高效地進(jìn)行視頻處理，能同時(shí)完成信號處理和控制任務(wù)，適應智能應用需求；其融合性架構可實(shí)現：多格式音頻、視頻、語(yǔ)言和圖像處理；多模式基帶和分組處理；控制處理和實(shí)時(shí)安全性。 2. 同時(shí)具備較高的性能/價(jià)格比、性能/功耗比、性能/面積比 ADI公司在新處理器設定性能目標時(shí)，注重的不僅是DSP的時(shí)鐘頻率和處理能力，還包括處理器必須提供的其它方面，如性能價(jià)格比、性能功耗比、性能面積比。如Blackfin系列處理器提供了業(yè)界領(lǐng)先的定點(diǎn)性?xún)r(jià)比以及單位毫瓦性能。ADI將通過(guò)最新的CMOS深亞微米工藝尺度、更深的流水線(xiàn)、多內核、每個(gè)核心更多的計算單元，以及充分利用信號處理加速引擎，繼續提高Blackfin系列的性能，增強它們在性?xún)r(jià)比和性能功耗比方面的領(lǐng)先地位。 3. 軟件開(kāi)發(fā)的可升級性和可擴展性 前代和后代DSP產(chǎn)品具有軟件和開(kāi)發(fā)環(huán)境的兼容性，以節省設計升級的時(shí)間和成本。 4. 芯片具備高品質(zhì)，能保證系統高可靠性穩定運行 如DSP芯片質(zhì)量可靠、溫度范圍寬、抗干擾能力強等，可適應各種環(huán)境條件苛刻的應用。 5. 世界級的開(kāi)發(fā)工具和大量的本地第三方合作伙伴 除了自己設計制造完善的軟硬件開(kāi)發(fā)工具，ADI公司還大力支持第三方合作伙伴，設計出適合本地的開(kāi)發(fā)工具和系統方案。在中國ADI與北京億旗創(chuàng )新、東方迪碼、深圳市英蓓特、華恒科技等第三方的合作包括開(kāi)發(fā)板和仿真器，讓高質(zhì)量的本地工具和ADI世界級的工具鏈組成高效易用的開(kāi)發(fā)工具，同時(shí)向用戶(hù)提供針對各種熱點(diǎn)應用的參考設計和交鑰匙解決方案，幫助用戶(hù)實(shí)現成功的設計和縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 |
