賽靈思針對工業(yè)影像應用降低高性能視頻處理成本與功耗

可編程邏輯解決方案領(lǐng)導廠(chǎng)商賽靈思公司（Xilinx, Inc. (NASDAQ: XLNX)）在德國紐倫堡召開(kāi)的 2010 年全球嵌入式展覽會(huì )（Embedded World 2010）上推出賽靈思 Spartan®-6 FPGA 工業(yè)影像目標設計平臺，為低成本、低功耗的工業(yè)影像系統加速高性能視頻處理應用開(kāi)發(fā)。工業(yè)設備 OEM 廠(chǎng)商現在就可快速構建并評估具有高清影像分辨率、專(zhuān)用影像傳感器接口，以及智能視頻和高級影像處理算法的可再編程影像解決方案。

2009 年，數字 IP 攝像頭占全球監控攝像頭市場(chǎng)的 11%，這一市場(chǎng)份額到 2013 年預計將增至 25%。 賽靈思的工業(yè)影像平臺使 OEM 廠(chǎng)商能夠充分利用市場(chǎng)機遇，發(fā)揮專(zhuān)為視頻處理應用而量身定制的完整開(kāi)發(fā)環(huán)境的優(yōu)勢，充分滿(mǎn)足高分辨率數字視頻會(huì )議、視頻監控以及機器視覺(jué)系統等視頻處理應用的需求。

“隨著(zhù)工業(yè)影像產(chǎn)品從模擬向數字技術(shù)的轉變且影像傳感器日益專(zhuān)業(yè)化，系統架構師必須放眼 ASSP 和 ASIC 以外，尋找靈活性和成本效益更高的可編程平臺。”賽靈思工業(yè)、科學(xué)和醫療市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監 Mark Jensen 指出，“我們的 Spartan-6 FPGA 工業(yè)影像平臺使工業(yè) OEM 廠(chǎng)商能以更少的投入實(shí)現更高的回報，從而不僅能輕松擴展現有系統，同時(shí)還能加速開(kāi)發(fā)最新的、業(yè)界前沿的差異化視頻處理應用，以滿(mǎn)足日新月異的產(chǎn)品與市場(chǎng)要求實(shí)現靈活的擴展。”

針對工業(yè)影像應用而優(yōu)化

憑借 Spartan-6 FPGA 工業(yè)視頻處理套件提供的最新可編程技術(shù)和智能設計方法，工業(yè)影像目標設計平臺使工程師能夠集中精力實(shí)現產(chǎn)品的差異化與技術(shù)創(chuàng )新，而不必為設計基礎架構操心勞神。這種專(zhuān)用開(kāi)發(fā)套件是廣受青睞的 Spartan-3A FPGA DSP 視頻入門(mén)套件的第二代產(chǎn)品，不僅能輕松實(shí)現增強的特性及功能，而且還能通過(guò)低成本、低功耗的 Spartan-6 FPGA 系列產(chǎn)品實(shí)現更高的器件密度。

該款工業(yè)視頻處理套件與安富利聯(lián)合開(kāi)發(fā)，實(shí)現了全面集成并具有高度的可擴展性，并提供進(jìn)行“開(kāi)箱即用”設計工作所需的全部軟、硬件。該套件包括帶兩塊基于業(yè)界標準 FPGA 夾層卡 (FMC) 規范 的子卡的 Avnet Spartan-6 LX150T FPGA 開(kāi)發(fā)板、視頻與影像處理軟 IP、ISE® 設計套件系統版本軟件以及 4 種目標參考設計。此外，該套件還具備可為實(shí)時(shí)高清 (HD) 視頻流功能提供直接支持的 Omnivision 影像傳感器。

“對工業(yè)與監控領(lǐng)域中基于 FPGA 的視頻處理感興趣的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，該套件可謂完美的切入點(diǎn)。”安富利電子元件部全球技術(shù)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁Jim Beneke 指出，“我們在套件中提供的硬件能夠與示例參考設計完美結合，使工程師能夠全面探索賽靈思和第三方合作伙伴推出的最新視頻 IP。”

多種目標參考設計

工業(yè) OEM 廠(chǎng)商可充分利用賽靈思 FPGA 和 32 位 MicroBlaze™ 軟處理器強大的并行處理能力將系統處理器解放出來(lái)，進(jìn)而實(shí)施協(xié)處理架構。在 Spartan-6 中嵌入的功耗優(yōu)化型串行收發(fā)器和高速 I/O 使工業(yè) OEM 廠(chǎng)商能使用支持 HD 分辨率、更高的位深以及廣泛的動(dòng)態(tài)范圍影像的最新影像傳應器。通過(guò)在同一封裝布局中縮放器件尺寸可實(shí)現高靈活性的低成本設計平臺，從而方便地為 Spartan-6 FPGA 添加與眾不同的差異化特性及功能。

隨套件提供的目標參考設計可開(kāi)箱即用，用于創(chuàng )建能支持即時(shí) HD 攝像頭、雙攝像頭和 DVI 輸入源的單芯片攝像頭和視頻處理模塊：

• 攝像頭幀緩沖器：可實(shí)時(shí)處理攝像頭捕獲的視頻流，并緩沖至外部存儲器中。設計通過(guò)數據緩沖來(lái)更改視頻幀速率，并利用 MicroBlaze 軟處理器對硬件處理模塊進(jìn)行控制；
• DVI 視頻處理：當視頻流流經(jīng)系統時(shí)對其進(jìn)行視頻數據處理，這不僅為視頻處理系統提供了一種最簡(jiǎn)單的形式，而且還消除了需要采用外接存儲器中幀緩沖器的麻煩；
• DVI 視頻幀緩沖器：工作的視頻管道使用外部存儲器作為幀緩沖，并以簡(jiǎn)單平臺作為開(kāi)發(fā)人員的設計工作起點(diǎn)；
• 高性能硬件協(xié)同仿真：用原始以太網(wǎng)連接支持多設計迭代，進(jìn)而加速算法驗證。

結合基礎板和 FMC 子卡，目標參考設計可用于立即啟動(dòng)工業(yè)影像產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，滿(mǎn)足視頻監控領(lǐng)域（IP 視頻攝像頭、網(wǎng)絡(luò )錄像機、視頻分析）、機器視覺(jué)（智能攝像頭、高速影像系統、通信和處理接口）以及視頻會(huì )議（高清攝像頭、視頻顯示、壓縮/傳輸單元）等的需求。內含的多個(gè)示例展示了編譯、調試以及分析基于 Spartan-6 FPGA 的工業(yè)視頻應用特性的最佳實(shí)踐方法，并介紹了如何進(jìn)行設計定制以最大限度地實(shí)現產(chǎn)品差異化。

可擴展的開(kāi)發(fā)環(huán)境

具備 Spartan-6 LX150T 開(kāi)發(fā)板的 Spartan-6 FPGA 工業(yè)視頻處理套件能夠針對工業(yè)影像系統顯著(zhù)簡(jiǎn)化全幀速率、高清視頻處理的設計、評估和集成?；A卡上的 兩個(gè) FMC 連接器可用于將雙影像傳感器 (Dual Image Sensor) 與 DVI 輸出 FMC 模塊 (AES-FMC-IMAGEOV-G) 和 DVI 輸入/輸出 FMC 模塊 (AES-FMC-DVI-G) 子卡相集成。任何未使用的FMC 連接器都能用于通過(guò)定制模塊進(jìn)一步擴展系統。

這一可擴展的、基于標準的設計方案使硬件設計人員、研發(fā)算法開(kāi)發(fā)人員以及軟件開(kāi)發(fā)人員能夠比采用ASSP 或 ASIC方案時(shí)更早地進(jìn)行視頻處理應用的芯片評估、測試、設計和集成。此外，他們還能在整個(gè)開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)過(guò)程中對系統進(jìn)行升級，從而不僅能夠滿(mǎn)足不斷變化的產(chǎn)品規范要求，而且還可充分受益于最新的影像處理算法、視頻分析以及新興的串行接口技術(shù)。

定價(jià)與供貨情況

Spartan-6 FPGA 工業(yè)視頻處理套件現已開(kāi)始供貨，目前可通過(guò)賽靈思的分銷(xiāo)合作伙伴安富利立即進(jìn)行訂購，本月晚些時(shí)候將進(jìn)行首批發(fā)貨。2010 年 4 月將全面提供量產(chǎn)級芯片產(chǎn)品。套件價(jià)格為 2,695 美元，并配套提供快速啟動(dòng)設計工作所需的全部文檔、線(xiàn)纜及電源等。如欲了解有關(guān) Spartan-6 FPGA 工業(yè)視頻處理套件的更多詳情，敬請訪(fǎng)問(wèn)以下網(wǎng)址：www.em.avnet.com/spartan6video。

關(guān)于賽靈思在工業(yè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)

賽靈思是全球可編程邏輯解決方案領(lǐng)導廠(chǎng)商，提供了可編程芯片和 IP 的最佳組合，可滿(mǎn)足工廠(chǎng)自動(dòng)化應用的高性能、強大處理能力以及確定性操作等要求。賽靈思目標設計平臺均具備上述功能，不僅可簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)工作，而且還有助于實(shí)現工業(yè)網(wǎng)絡(luò )和工業(yè)影像解決方案更大的差異化。如欲了解有關(guān)賽靈思如何幫助工業(yè)電子制造商更迅速地向市場(chǎng)推出低成本創(chuàng )新型產(chǎn)品的更多詳情，敬請訪(fǎng)問(wèn)以下網(wǎng)址：www.xilinx.com/cn/ism。

關(guān)于賽靈思（Xilinx）公司

賽靈思公司（Xilinx, Inc. (NASDAQ: XLNX)）是可編程邏輯解決方案的全球領(lǐng)導廠(chǎng)商。欲了解有關(guān)賽靈思公司的更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)公司網(wǎng)站 www.xilinx.com/cn。