DSP技術(shù)針對熱點應(yīng)用的競爭法寶

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事實上已經(jīng)成為整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力量，因為在隨時隨地接入互聯(lián)網(wǎng)和多媒體應(yīng)用的新時代，DSP已經(jīng)成為了底層的基礎(chǔ)技術(shù)。
　　的確，從ADI公司的DSP發(fā)展戰(zhàn)略就可以看到，DSP產(chǎn)品和技術(shù)已滲透到半導(dǎo)體應(yīng)用的很多領(lǐng)域，而且隨著ADI這些DSP廠商不斷地推陳出新，所謂通用DSP和嵌入式DSP的用途界線不再那么涇渭分明，通用已體現(xiàn)出一定的相對性，即用途雖然廣泛，但是以應(yīng)用為導(dǎo)向的。最新的通用DSP產(chǎn)品也體現(xiàn)出數(shù)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提高速度和處理能力之外，還根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用“定制性”地整合了越來越多的其它電路，如控制、外設(shè)、總線、各種新興接口、高速緩存等。
　　這種整合體現(xiàn)了以應(yīng)用為導(dǎo)向的技術(shù)開發(fā)戰(zhàn)略和市場戰(zhàn)略，正如ADI公司通用DSP部門總監(jiān)Colin Duggan指出的，如今宏觀經(jīng)濟(jì)的下滑使每個行業(yè)都面臨挑戰(zhàn)，但DSP業(yè)務(wù)的最大挑戰(zhàn)是選擇正確的投資和應(yīng)用市場。
　　深耕DSP領(lǐng)域多年的ADI公司認(rèn)為，現(xiàn)在和未來幾年與DSP技術(shù)相互推動的一些熱點應(yīng)用市場特別值得關(guān)注：安防（包括智能視頻監(jiān)控和無線視頻監(jiān)控）;測試測量和控制（如測試測量儀器、數(shù)據(jù)采集、電力線監(jiān)控、馬達(dá)控制等各種工業(yè)控制應(yīng)用）;生物識別（如指紋）;VoIP終端。
　　新興應(yīng)用對DSP提出的特定需求
　　上述熱點市場可以說最需要DSP所具備的先進(jìn)特性，也預(yù)示著會帶來更多機(jī)會，它們正變得更細(xì)分化，每個細(xì)分市場都有各自的特定需求。
　　安防稱得上是在DSP應(yīng)用方面走在最前列的領(lǐng)域之一，它正在經(jīng)歷更新?lián)Q代過程，從以往用DSP進(jìn)行視頻編解碼的普通DVR發(fā)展到實現(xiàn)人臉識別、車牌識別、包丟失處理、入侵偵測等功能，這些先進(jìn)智能特性的實現(xiàn)都需要通過用DSP來實現(xiàn)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)合作開發(fā)出的視頻監(jiān)控設(shè)備ThinkSmart V1就是一個典型的智能視頻監(jiān)控應(yīng)用例子。ThinkSmart V1通過監(jiān)控現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)，對目標(biāo)進(jìn)行檢測、跟蹤、分類，并分析目標(biāo)的行為，實時發(fā)送預(yù)警信息。當(dāng)存在威脅或檢測到異常活動以及某種特定行為時，會即時發(fā)出預(yù)警。
　　通過已獲得專利的算法檢查視頻中的每一個像素，并識別所有像素的變化，如果在一個區(qū)域有很多像素發(fā)生變化，該軟件就認(rèn)為這是一種移動。根據(jù)預(yù)定的策略和預(yù)警信息，對實時視頻和記錄視頻中的移動或變化的檢測會觸發(fā)多種警報接口，并轉(zhuǎn)發(fā)到蜂鳴或語音報警器、電郵或SMS信息，屏幕報警，或其他行為以警示相關(guān)部門。
　　無論在室內(nèi)還是室外，甚至在光線很暗的情況下，ThinkSmart V1先進(jìn)的視頻移動檢測功能能夠7*24小時連續(xù)不斷的精確檢測出多個移動目標(biāo)，并能檢測目標(biāo)速度、方向，以及大小。該算法還可定制以滿足特定的安全需求。例如，ThinkSmart V1能夠保護(hù)博物館的館藏，檢測目標(biāo)何時丟失、改變位置、或違反規(guī)定的監(jiān)視規(guī)則，如禁區(qū)、入侵檢測系統(tǒng)等。它還可以監(jiān)控目標(biāo)何時在何地停留了多長時間，這對在機(jī)場、火車站、地鐵站找出潛在的恐怖裝置尤為重要。
　　可以看到，多個圖像處理算法是ThinkSmart V1實現(xiàn)實時智能視頻監(jiān)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的一個主要考慮。另外，可以支持多種外設(shè)并提供軟件開發(fā)工具的先進(jìn)DSP技術(shù)也是考慮的關(guān)鍵。
　　
　　圖1：雙核數(shù)字信號處理器ADSP-BF561芯片內(nèi)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價比，還提供了更為獨特的雙核設(shè)計。新奕天可將圖像處理任務(wù)和系統(tǒng)控制任務(wù)分開在獨立的計算域中，獲得最穩(wěn)定的實時性能。BF561的PPI用于將視頻傳入或傳出外設(shè)設(shè)備，而異步存儲器接口則用于連接Flash和LAN或RS232，允許用戶配置IVS并恢復(fù)對象和事件列表。
　　另外，移動通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動無線、移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)也跟著逐步興起，或基于GSM/CDMA、EDGE、3G網(wǎng)絡(luò)，或基于WiFi網(wǎng)絡(luò)。與有線系統(tǒng)不同，無線信道多變，帶寬窄，需要特別的高性能算法，才能實現(xiàn)穩(wěn)定的功能。相比SoC和ASIC方案，DSP可方便、靈活地實現(xiàn)一些定制的高性能算法。
　　而且無線監(jiān)控以及車載移動數(shù)字硬盤攝像機(jī)這類系統(tǒng)的一個特點是監(jiān)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(jiān)控的無間斷性對DSP芯片乃至整個方案的可靠性也提出了更嚴(yán)苛的要求。
　　ADSP-BF561也很好地滿足了上述需求，除了具有兩個高性能的Blackfin處理器內(nèi)核，還具有靈活的高速緩存架構(gòu)以及增強(qiáng)的直接存儲器存?。―MA）子系統(tǒng)，適合執(zhí)行復(fù)雜控制與信號處理任務(wù)，同時保持高速的數(shù)據(jù)吞吐量。此外，Blackfin處理器的動態(tài)電源管理能力顯著降低整個功耗。