视频监控中的通用可编程SoC潮流
由于数字视频监控系统不仅包含适于DSP的视频压缩编解码处理，还有大量适于CPU的控制、管理、存储和网络功能，于是，更高的集成度将通过SOC来实现。业界所普遍认可的SOC具有两个或两个以上处理器核心的单片集成系统，而且其中即可有CPU主处理器，同时也可有DSP和协处理器类的软核，后者是ASIC类的硬核，甚至也可包含其它的专用处理子系统，并且集成有丰富的外设接口。
众所周知，通用可编程DSP引领众了数字视频监控的兴起，然而同数字视频产品不断产业化的进程一样，当某一阶段技术趋于成熟之后，就会有众多的定制器件参与竞争，这也就是使得可编程平台在持续提高的基础上还要不断推陈出新，甚至要有新理念的突破才能立于不败之地。由于数字视频监控系统不仅包含适于DSP的视频压缩编解码处理，还有大量适于CPU的控制、管理、存储和网络功能，于是，更高的集成度将通过SOC来实现。SOC全称为System On Chip，关于其中文译法则仁者见仁，智者见智。部分人认为就直译为“片上系统”，又有部分人觉得似乎是“单片系统”更准确。业界所普遍认可的SOC具有两个或两个以上处理器核心的单片集成系统，而且其中即可有CPU主处理器，同时也可有DSP和协处理器类的软核，后者是ASIC类的硬核，甚至也可包含其它的专用处理子系统，并且集成有丰富的外设接口。以下将结合德州仪器（TI）通用可编程单片系统在数字视频监控中的应用，探讨SOC发展的优势和趋势。
单一SoC平台面向多种产品
TI所规划的面向视频监控类的产品的通用可编程平台始于DM642通用媒体处理器，这是一个以DSP为核心集成有丰富的外设接口的芯片，其全球累计销售量已超过一千万片。以此为基础，TI规划出达芬奇（Davinci）平台，这是系列SOC期间，充分体现了单片系统的特色，既能应用于嵌入式的DVR和NVR的多路设别，也兼顾DVS和IPC的需求，因此一个平台就可以支持多种不同类型产品的开发，有效降低研发投入并加速产品推出周期。
DM644X是第一款的Davinci芯片，其中所集成的CPU时ARM9核心，所集成的DSP是C64+核心，还集成有视频协处理器VICP。另外所集成的视频子系统同时包含前端和后端两部分，其中前端可以直接与CCD或CMOS视频传感器，并配有图像缩放和预览工具，还有所谓“3Ａ”功能，即自动白平衡、自动曝光和自动聚焦控制单元；后端集成多层字幕叠加(OSD)、四个视频DAC和24位数字RGB输出。所集成的外设包含以太网接口、PCI接口、SPI串行接口、ASP音频接口、USB2.0接口、ATA硬盘接口、MMC/SD存储卡接口等。软件开发为开放式，可采用业界认可的多媒体API进行软件系统的集成。如图1为基于DM644x的视频监控产品。
图1 基于DM644x的视频监控产品
Davinci系列包含成熟的视频软件、完善的开发工具和有力的技术支持，因此一个原型设计可以衍生出数字视频录像机、数字视频服务器和IP网络摄像机等更多的产品形态。Davinci所构建的是一个数字媒体开发框架，并将为各个系列的平台所共享。
多种SoC平台面向单一产品
一个SOC平台的成功表现在为业界认并经过市场验证，DM644x就是如此，而由此延伸到更多的系列中的应用。在Davinci的后续单片系统中，DM646x、DM3xx都有主CPU，并集成有DSP类软核和处理子系统及丰富外设。
DM643x和DM648虽没有主CPU但所包含的DSP核心，但是可以基于DSP?BIOS实现实时操作系统功能，或者第三方的商用Linux嵌入式实时操作系统，另外集成有处理子系统或协处理器软核，以及丰富的外设，可以自成系统。
IP网络摄像机方案是一个很典型的视频监控产品，客户对其产品规格由不同的需求，对此Davinci以统一的数字媒体框架提供不同平台的支持。DM6446可支持D1下H.264并附加智能视频功能；DM6437可作从DM642平台升级同样支持D1下H.264；基于DM355的IP摄像机在业内备受青睐，其突出特点是可以单片支持MPEG4高清720P编码，同时还可支持一个CIF流。视频前端可直接连CCD或CMOS传感器。片上有各种存储接口。该片软件免费捆绑提供，工艺采用低功耗设计，易于实现小型一体化设计。刚刚推出的DM365除具有上述所有优点之外，增加了对高清H.264的支持，且集成音频和网络等增强功能，而且视频前端有ISP单元，可支持人脸检测、视频稳定和噪点去除功能；DM6467可支持1080P下H.264高清并由所集成DSP核心C64+支持高级视频智能分析功能，并支持高清BT1120高清输入和千兆以太网接口。如图2所示为基于不同Davinci的IP网络摄像机方案。
图2 基于Davinci的IP网络摄像机方案
由此可见，在特定产品规划、定义和设计前，应该评估多种SOC平台，如果这些平台又具有共同性，且又覆盖不同档次的产品，这对数字视频监控开发人员而言将意义重大。
多个SoC
评论