無線IP視頻監(jiān)控應(yīng)用將井噴 Blackfin助您贏先機(jī)

　　然而，單純的DSP處理器雖然具有非常靈活的處理方式，圖形處理功能也比較強(qiáng)大，但由于這類器件通常采用傳統(tǒng)的信號處理架構(gòu)，而并非為視頻監(jiān)控而優(yōu)化設(shè)計(jì)，因而通常會占用較多的系統(tǒng)資源，對于一些控制功能要求較高和碼率較高的場合同樣缺乏競爭力。

　　而以Blackfin®為代表的匯聚處理器有效地解決了上述問題，為音視頻標(biāo)準(zhǔn)不斷變化以及算法不斷改進(jìn)的無線IP視頻監(jiān)控應(yīng)用和智能視頻監(jiān)控應(yīng)用帶來福音。Blackfin處理器基于由ADI和Intel公司聯(lián)合開發(fā)的微信號架構(gòu)(MSA)，它將一個(gè)32位RISC型指令集和雙16位乘法累加(MAC)信號處理功能與通用型微控制器所具有的易用性組合在一起。這種特征的組合使得Blackfin處理器能夠在信號處理和控制處理應(yīng)用中均發(fā)揮出色的作用，兼具M(jìn)CU和DSP的優(yōu)點(diǎn)，極大地簡化了硬件和軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)任務(wù)?；贐lackfin處理器的方案利用軟件來實(shí)現(xiàn)視頻壓縮算法，這使得制造商能夠在不變更硬件的情況下適應(yīng)不斷發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)、不同客戶的需求，以及滿足新型功能要求。

　　Blackfin處理器代表著新的16/32位嵌入式處理器，其獨(dú)特的架構(gòu)和內(nèi)置的4個(gè)8位視頻ALU以及針對視頻應(yīng)用定義的獨(dú)特指令都能非常高效地處理業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)視頻算法，非常適合無線IP視頻監(jiān)控這類需要匯聚處理能力的應(yīng)用。Blackfin的幾十個(gè)DMA通道和可靈活配置的高速緩存很好地滿足了視頻監(jiān)控系統(tǒng)對大運(yùn)算量、高數(shù)據(jù)吞吐率的要求，十級流水線使得Blackfin有很強(qiáng)的指令并行執(zhí)行能力。此外，Blackfin支持ThreadX、Nucleus、uCOS-II和uCLinux等十多種嵌入式操作系統(tǒng)，為客戶提供了熟悉的軟件架構(gòu)基礎(chǔ)。Blackfin為高強(qiáng)度、高數(shù)據(jù)率的數(shù)字和媒體處理做了專門優(yōu)化，是理想的視頻處理器，具有極高的性價(jià)比。

　　此外，它的低功耗特性非常適合體積小巧的IP攝像頭，以及對功耗非常敏感的電池供電或移動無線IP視頻監(jiān)控應(yīng)用。Blackfin處理器采用了多種節(jié)能技術(shù)：基于一種選通時(shí)鐘內(nèi)核設(shè)計(jì)，可按照逐條指令來選擇性地切斷功能單元的電源;支持多種針對所需CPU動作極少期間的斷電模式;Blackfin處理器支持一種自含動態(tài)電源管理電路，借助該電路即可對工作頻率和電壓進(jìn)行獨(dú)立控制，以滿足正在執(zhí)行的算法的性能要求;大多數(shù)Blackfin處理器都提供片上內(nèi)核穩(wěn)壓電路，并可在低至0.8V的電壓下工作。而Blackfin獨(dú)特的匯聚式處理架構(gòu)、90nm工藝等打下了其領(lǐng)先的低功耗處理的基礎(chǔ)，可以為無線IP視頻監(jiān)控產(chǎn)品提供最佳的性能功耗比。

　　值得一提的是，無論是CDMA還是3G模塊，相比有線網(wǎng)絡(luò)而言，無線信道帶寬都較窄，碼率較低。而低碼率的視頻編碼器性能是一個(gè)最大的挑戰(zhàn)。在目前市面上的DSP、SoC、ASIC等方案中，盡管可支持D1甚至720P等大尺寸高碼流壓縮的方案很多，卻鮮有可支持低碼率(幾十至幾百Kbps)條件下的高質(zhì)量視頻編碼器或軟件庫。而ADI很早就開始這方面的工作并獲得用于實(shí)際產(chǎn)品的算法成果，已經(jīng)支持第三方基于Blackfin成功地開發(fā)出了完整方案。

　　典型應(yīng)用案例分析

　　應(yīng)用案例一：合肥優(yōu)視科技3G無線視頻監(jiān)控產(chǎn)品方案

　　合肥優(yōu)視嵌入式技術(shù)有限責(zé)任公司(簡稱合肥優(yōu)視科技)的BVWVS2007 3G無線視頻監(jiān)控方案是該公司的成熟產(chǎn)品，該方案提供了豐富的功能特性，是無線視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)等產(chǎn)品的完整、成熟的解決方案，該方案采用了性能強(qiáng)大的雙內(nèi)核ADSP BF561處理器。

　　隨著并行處理的優(yōu)勢越來越明顯，多核架構(gòu)已經(jīng)成為業(yè)界公認(rèn)的未來嵌入式處理器的主流，而BF561就是這樣的典范，該處理器目前已經(jīng)成為包括無線IP視頻監(jiān)控等中高端應(yīng)用的廣泛選擇。BF561具有兩個(gè)高性能DSP內(nèi)核、靈活的高速緩存架構(gòu)，以及增強(qiáng)的DMA子系統(tǒng)，適合執(zhí)行復(fù)雜的控制和信號處理任務(wù)，同時(shí)保持高速的數(shù)據(jù)吞吐率。此外，Blackfin處理器的動態(tài)電源管理能力顯著降低整個(gè)功耗——這對采用BVWVS2007方案的電池供電產(chǎn)品來說非常重要。BF561處理器使合肥優(yōu)視的BVWVS2007方案實(shí)現(xiàn)了可變分辨率及目標(biāo)跟蹤等高級特性，同時(shí)由于高性能及高集成度，在材料清單成本上也極具吸引力。在該方案中，BF561的雙內(nèi)核分別用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)行uClinux嵌入式操作系統(tǒng)、用戶交互控制和視頻編碼算法等，該方案在CIF分辨率下利用H.264編碼實(shí)現(xiàn)了兩路視頻壓縮編碼，實(shí)現(xiàn)了雙碼流，一路低碼流用于無線視頻傳輸，另一路高碼流則本地存儲到SD卡/NAND/SATA硬盤，充分發(fā)揮了該處理器的雙核性能優(yōu)勢。在無線視頻監(jiān)控這樣典型的窄帶傳輸應(yīng)用系統(tǒng)中，Blackfin的H.264 編碼器在30~100kbps的低碼流下所表現(xiàn)出來的優(yōu)異的圖像壓縮效果，是目前最核心的競爭力。