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　　如果把數(shù)字視頻監(jiān)控作為世紀(jì)之交的一個重要且活躍的新興市場，那么在二十一世紀(jì)第二個年代之初，再來回顧這一個十二年輪回的變遷，我們不難看到起著舉足輕重作用的是一代又一代高速數(shù)字媒體處理器，正是這些不斷發(fā)展的高度集成集成電路芯片，堪稱數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品最強(qiáng)有力的核心引擎，因而得以各引風(fēng)騷三四年。本文希望通過在數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)中影響至深的四種平臺體系，闡述單片系統(tǒng)(即SOC)在數(shù)字視頻監(jiān)控應(yīng)用中的發(fā)展趨勢。

　　芯“響”事成 –通用數(shù)字媒體處理器DM642

　　眾所周知，美國德州儀器公司(TI)即是數(shù)字信號處理器(DSP)的發(fā)明者，又領(lǐng)導(dǎo)了該行業(yè)的發(fā)展與壯大。DSP催生了多種數(shù)字視頻和音頻的原創(chuàng)設(shè)計和應(yīng)用，其中就包含和數(shù)字視頻監(jiān)控的雛形。然而與此伴生的是專用芯片ASIC的異軍突起，特別是由數(shù)字影像VCD和DVD所帶動的MPEG1和MPEG2專用編解碼芯片。早期的DSP突出通用性，因此性能和價格尚居高不下，軟件靈活性雖強(qiáng)，但外圍設(shè)備能力頗弱，特別是幾乎沒有音視頻直接接口。當(dāng)數(shù)字視頻監(jiān)控應(yīng)用興起之初，DSP功不可沒，但這真正推廣卻有賴于ASIC視頻編碼與DSP音頻處理的組合，只是此時的數(shù)字視頻監(jiān)控?zé)o論是性能還是價格都難以與傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)匹敵，只是數(shù)字存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶厣跻姸四摺?/p>

　　多媒體平臺為數(shù)字監(jiān)控開辟了蹊徑，而通用數(shù)字媒體處理器的推出則是勢在必行，于是TI的TMS320DM642就是在這樣的形勢下應(yīng)運(yùn)而生，并成為數(shù)字視頻監(jiān)控業(yè)界的一代明星平臺。其實(shí)就DM642的體系而論，核心為當(dāng)時以廣為DSP從業(yè)者所熟知的C64x，并集成了多個數(shù)字視頻接口和豐富的外圍設(shè)備接口，最突出的特點(diǎn)就是軟件系統(tǒng)的開放性。世紀(jì)之初，大批視頻壓縮高手云集，MPEG4和H.264不僅是技術(shù)手段，而且正在成為市場賣點(diǎn)，DM642既為DSP專家進(jìn)入數(shù)字視頻監(jiān)控領(lǐng)域，也為視頻壓縮應(yīng)用專家提升平臺開放性提供了施展身手的空間。至于DM642歷經(jīng)數(shù)年達(dá)到全球累計銷售千萬片，而在中國每年銷量連續(xù)多年百萬以上便是大勢所趨。 一顆芯片一經(jīng)推出，就得到如此廣泛的響應(yīng)，不能不說是一個經(jīng)久不衰的奇跡。國內(nèi)外許多數(shù)字視頻監(jiān)控企業(yè)事業(yè)的發(fā)展都得益于這顆傳奇式的智慧之芯!

　　芯芯“相印”-通用SOC數(shù)字媒體處理器

　　如果說DM642的成功是通用DSP發(fā)展史中的一個里程碑，那么隨著數(shù)字視頻監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展，新的數(shù)字媒體處理器體系大建立成為數(shù)字監(jiān)控潮流的主導(dǎo)。 TI又憑借所具有的集成芯片綜合系統(tǒng)的能力，統(tǒng)籌規(guī)劃，集中發(fā)力，推出了單片通用數(shù)字媒體處理器，并命名為“達(dá)芬奇(Davinci)?，F(xiàn)在的數(shù)字視頻監(jiān)控領(lǐng)域了Davinci這個名稱幾乎無人不曉，但在最初推出和推廣過程中卻引起了不少的疑惑與不解，甚至在這近來還有一些議論和反思。不過，作為一種新的體系創(chuàng)立進(jìn)程向來就是不平坦的，況且是這樣一種集成有高性能DSP和通用嵌入式ARM處理器，還有視頻處理子系統(tǒng)和視頻處理子系統(tǒng)，以及更加豐富的外圍設(shè)備接口的單片系統(tǒng)(SOC)。其實(shí)，更多的工作還在于軟件系統(tǒng)的全面構(gòu)建和支持，其中既要保證通用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)和DSP實(shí)時系統(tǒng)的同時工作，又要協(xié)調(diào)視頻、音頻、網(wǎng)絡(luò)及各種高速數(shù)字接口。

　　Davinci的推出更大程度上是奠定了一個更開放和易于擴(kuò)展的架構(gòu)，面向未來更廣闊的拓展空間。從定位而言，Davinci并不是對DM642的簡單取代，由此伴生的是面向各種具體應(yīng)用的芯片DM6446、DM6437、DM648。也許有人質(zhì)疑，這些芯片似乎沒有一顆能象DM642那樣成功，其實(shí)這要從更廣闊的角度來看。首先，Davinci系列的多個系列都成功實(shí)現(xiàn)了多個處理器核心的有效共存，是實(shí)現(xiàn)了真正的響映成輝。針對數(shù)字視頻監(jiān)控，DM6446在DVS和IPNC、DM6437在智能視頻分析，DM648在視頻拼接的大屏幕應(yīng)用中都有不俗的表現(xiàn)。

　　當(dāng)然，Davinci體系對數(shù)字視頻監(jiān)控平臺的貢獻(xiàn)也是極其深遠(yuǎn)的，即便是后來出現(xiàn)的一些ASIC芯片也沿用了SOC的結(jié)構(gòu)?？磥?，Davinci以大師的名字命名，本身就是在倡導(dǎo)一種創(chuàng)新的精神，這不僅是對TI自己的激勵，也是為廣大的數(shù)字視頻監(jiān)控客戶創(chuàng)新意識的鼓舞。如果在行業(yè)中，這種創(chuàng)新的沖動也有助于整體產(chǎn)業(yè)的多形態(tài)發(fā)展，這也是值得欣慰的，只是通過不斷的競爭能夠使行業(yè)向更高更強(qiáng)的目標(biāo)發(fā)展，而不至于落入低端和消極的境地，為此TI讓在不懈努力。

　　芯“馳”神往 – 高清SOC數(shù)字媒體處理器

　　數(shù)字視頻監(jiān)控在新世紀(jì)的十年間所取得的長足進(jìn)展，主要表現(xiàn)在已正在全面取代傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)而成為主流。然而最為關(guān)鍵的方向就在于高清化和智能化的實(shí)施，以及數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)的突破。Davinci體系所獲得的成功是高清SOC數(shù)字媒體處理器得以繼續(xù)突飛猛進(jìn)的可靠保證。 Davinci體系在高清平臺上的發(fā)展既面向高端也兼顧低端，但支持H.264壓縮格式的1080P分辨率是其共性。DM6467是面向高端的平臺，其C64+核心DSP的主頻可高達(dá)1GHz，而所集成的兩個HD-VICP是高速視頻協(xié)處理器，同時集成了高清視頻和千兆以太網(wǎng)接口。DSP核心為智能視頻處理提供了可能，因此可承擔(dān)高清或多個D1通道的視頻壓縮處理而同時可以提供進(jìn)行各種復(fù)雜的視頻內(nèi)容分析處理。DM368則是面向地端的平臺，可以支持1080P@30高清IP攝像機(jī)，并兼容業(yè)界已廣泛應(yīng)用的DM365系列產(chǎn)品。特別值得一提的是TI還有建立在相同架構(gòu)下的DMVAx系列智能視頻處理平臺。將ARM與視頻協(xié)處理器和視頻前端的高度集成是TI源于數(shù)字相機(jī)的創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)，并延伸到Davinci系列。這兩個平臺體系的不斷發(fā)展又充分地體現(xiàn)了TI持續(xù)超越的創(chuàng)新理念。DM6467從最初的600MHz,又經(jīng)過729MHz，最終到到1GHz達(dá)到支持1080P@60的能力。

　　DM365到DM368更是管腳和軟件的全面兼容而頻率達(dá)到432 MHz。DM36x中的視頻前端集成了影像信號處理器ISP已經(jīng)升級到第五代，這種曾經(jīng)是模擬攝像機(jī)的重要處理單元現(xiàn)在已融入處理器中，對外只需要直接連接CCD或CMOS傳感器，而一切的自動曝光(AE)和自動白平衡(AWB)算法開發(fā)也成為處理器開發(fā)中的一個部分，數(shù)字光學(xué)處理技術(shù)也成為數(shù)字視頻監(jiān)控開發(fā)的有效手段。

　　芯“有靈犀” 一片通– 新一代SOC數(shù)字媒體處理器

　　數(shù)字視頻監(jiān)控處理技術(shù)融合的還在繼續(xù)，而當(dāng)前數(shù)字視頻監(jiān)控市場已經(jīng)蓬勃發(fā)展，對新一代SOC數(shù)字媒體處理器的渴求早就迫在眉睫。TI對此未雨綢繆，通過提升Davinci體系更高的創(chuàng)新思維，高屋建瓴以實(shí)現(xiàn)新的突破。在2010年初冬北京安博會上，DM8168作為一款全新強(qiáng)大的SOC數(shù)字媒體處理器單片處理H.264十六路D1編碼和十六路D1解碼的超強(qiáng)性能展示格外給力。同時展出的還有1080P@60同編同解的單片高清攝像機(jī)，使眾多的客戶提前體驗(yàn)到了如臨其境，“如窺其鏡”的感受。這就是新一代數(shù)字視頻監(jiān)控處理平臺成功創(chuàng)建的標(biāo)志，也引領(lǐng)了未來數(shù)字視頻監(jiān)控應(yīng)用的走向。

　　DM8168將H.264壓縮編碼的處理性能定格在三路1080P@60，或是36路D1@30。全部的數(shù)字視頻壓縮處理都由新一代的視頻處理器HD-VICP2.0承擔(dān)而無需耗費(fèi)任何CPU和DSP核心的性能，這樣由ARM9升級為Cortex A8的1GHz主頻的處理器幾乎無所不能，而由C64+升級為xC674x定點(diǎn)和浮點(diǎn)兼容的1GHz主頻的所提供的性能將使DSP專家們發(fā)揮更多的創(chuàng)意。DM8168集成的視頻處理子系統(tǒng)可以支持?jǐn)?shù)字監(jiān)控面向?qū)I(yè)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的需求，如有去隔行、三維降噪、視頻增強(qiáng)等等功能，對于3D圖形顯示的支持更是可以使新的數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品以時尚的新穎界面展現(xiàn)。至于外圍設(shè)備更是包容了所有與視頻監(jiān)控有關(guān)的接口，如HDMI高清顯示端口、SATA硬盤接口、PCIe高速接口。特別需要強(qiáng)調(diào)的是，TI的SOC平臺基于軟件可編程的體系架構(gòu)，始終可以支持多種視頻格式，DM8168更是全面支持MPEG和H.264，以及AVS、Real、On2等多種格式。最近DM8148又正式發(fā)布，這是一款同樣體系結(jié)構(gòu)而有所優(yōu)化的平臺，面向高清1080P@60應(yīng)用，其中集成有改進(jìn)的第五代ISP。由此，新一代數(shù)字視頻監(jiān)控平臺體系初具規(guī)模。

　　今年將是TI強(qiáng)化新型體系結(jié)構(gòu)的一年，并將一如既往地采用向上不斷突破性能極限，而向下不斷優(yōu)化芯片以有針對地滿足各種不同需求，并在芯片的性價比上力爭也有更大的超越。未來將看到的更多的是單片的解決方案，正所謂“芯有靈犀一片通”，只要是具有TI精心大造的新一代“智慧之心”，數(shù)字視頻監(jiān)控市場將會有更加輝煌的前景。