Blackfin處理器的視頻應用
英飛凌汽車(chē)電子生態(tài)圈
掃碼關(guān)注
獲取最新最全汽車(chē)電子
技術(shù)方案與實(shí)用技巧
本文主要介紹blackfin處理器及其視頻應用產(chǎn)品范例，典型嵌入式數字視頻系統的構成， blackfin處理器的內部視頻特性，以及應用架構構建考慮等內容。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/21086.htmblackfin處理器簡(jiǎn)介
一直以來(lái)，實(shí)時(shí)系統的任務(wù)處理一直被劃分為dsp、 c單獨處理，在不斷滿(mǎn)足應用要求的過(guò)程中，單獨處理的優(yōu)化已盡量做到了高效，但多處理器的方案卻總是增加了復雜性和成本。為解決這一技術(shù)難題，1999年adi公司和英特爾公司合作，提出了一種微信號體系結構---micro-signal architecture，在微處理器 c和數字信號處理器dsp二者合一的體系結構之上誕生了blackfin處理器。blackfin處理器既具備了微處理器的功能性，同時(shí)擁有了數字信號處理器的高性能。 blackfin處理器的出場(chǎng)得到了廣泛的認同和市場(chǎng)應用，以下給出當前視頻應用的幾個(gè)例子。
（1）數字硬盤(pán)錄像機--大立科技公司
該數字硬盤(pán)錄像機采用blackfin 532處理器完成視頻的編碼。這款芯片的高性能低價(jià)格為該產(chǎn)品提供了良好的性?xún)r(jià)比和市場(chǎng)競爭力。目前這款產(chǎn)品不僅國內熱銷(xiāo)同時(shí)遠銷(xiāo)海外。
（2）ip攝像頭--天朗電子公司
該ip攝像頭采用blackfin 561處理器完成視頻語(yǔ)音的編碼，同時(shí)完成了操作系統和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧的功能。單芯片的方案、高質(zhì)量的視頻，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。ip攝像頭產(chǎn)品預計將成為視頻監控領(lǐng)域的下一個(gè)增長(cháng)點(diǎn)。
（3）pmp----iped（愛(ài)浦多）公司
愛(ài)浦多公司的該款pmp產(chǎn)品采用blackfin 531處理器完成視頻語(yǔ)音的解碼，同時(shí)完成了操作系統、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧、圖形界面等功能。其吸引人的價(jià)格、單芯片的方案、超低的功耗、高性能的處理，為該產(chǎn)品提供了良好的性?xún)r(jià)比，獲得了市場(chǎng)的廣泛好評。
（4）ip視頻電話(huà)--優(yōu)創(chuàng )科技公司
該ip視頻電話(huà)采用blackfin 561處理器完成視頻語(yǔ)音的編解碼，同時(shí)完成了操作系統和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧的功能。單芯片的方案、高性能的處理、完備的功能為該產(chǎn)品提供了良好的性?xún)r(jià)比和市場(chǎng)競爭力。 典型的嵌入式數字視頻系統構成
圖1給出了典型的嵌入式數字視頻系統的構成，功能上由視頻源、視頻解碼、視頻處理、視頻編碼、視頻顯示等五個(gè)部分組成。
視頻源分為模擬視頻源和數字視頻源兩種。對于模擬視頻源，由于采集的是模擬視頻信號，在送入處理器處理之前，需要通過(guò)視頻解碼器將模擬信號轉化為數字視頻信號，同時(shí)處理器需要通過(guò)spi或者i2c對視頻解碼器進(jìn)行初始化。對于數字視頻源，它送出的信號可直接送入處理器中進(jìn)行處理。比較常用的兩種數字視頻源為ccd傳感器和cmos傳感器。視頻顯示方面，與視頻源類(lèi)似，也分為模擬顯示和數字顯示兩種。對于模擬視頻信號的顯示，數字視頻信號由處理器送出之后，需要通過(guò)視頻編碼器將數字視頻信號轉化成模擬視頻信號。對于數字視頻顯示，它可以直接顯示處理器送出的數字視頻信號。 視頻處理的核心是blackfin處理器，它擁有一個(gè)多功能、高速的并行接口 ppi接口。通過(guò)這個(gè)ppi接口，可實(shí)現與平行的ad/da轉換器、itu的r601、656視頻編解器以及其他通用外設的無(wú)縫連接。ppi包括一個(gè)專(zhuān)用時(shí)鐘引腳、3個(gè)幀同步引腳和16個(gè)數據引腳，最高工作頻率可達75mhz。它有兩個(gè)典型的工作模式：通用模式和bt.656模式。
blackfin處理器內部的視頻數據傳輸
在圖2中，左邊顯示了一種ppi接收視頻數據的情形。ppi通過(guò)dma將數據搬移至片外的存儲空間sdram。因為原始數據流的帶寬很寬，數據量很大，因此需要較大的存儲空間來(lái)存放多幀的數據。另有一個(gè)專(zhuān)用的dma通道同時(shí)可以將數據搬移至片上的存儲空間。片上的存儲空間支持處理器內核的高速訪(fǎng)問(wèn)，有利于滿(mǎn)足處理器內核壓縮視頻數據時(shí)對待處理數據的要求。壓縮好的數據又被存回到片上存儲空間，并有某個(gè)專(zhuān)用的dma通道通過(guò)串口送出，給后端處理部分。
右邊顯示了一種ppi發(fā)送解碼后視頻數據的過(guò)程。解碼后的數據同樣是通過(guò)彼此獨立的dma通道從ppi送出顯示。
blackfin處理器內部具備多個(gè)獨立的dma控制器，數據的傳輸可以是內部處理器和有dma能力的外設之間，也可以是存儲區之間。另外，blackfin處理器還支持鏈狀dma和二維dma，其中二維的dma尤其適合視頻數據塊的搬移。blackfin處理器內核有專(zhuān)門(mén)針對視頻應用設計的四個(gè)video alu模塊，可以極大地提高視頻處理的速度。
應用架構的構建與處理的時(shí)序要求
在開(kāi)始實(shí)現一種應用或算法之前，一個(gè)非常重要的工作是要確定應用中的處理時(shí)序要求，所以通常情況下要對framework做三個(gè)方面的評估：1）目標應用需要多高的處理速度；2）目標系統中需要傳輸多少video數據，怎樣有效使用dma的傳輸能力；3）目標系統中存儲帶寬的需求。
當對于所要開(kāi)發(fā)的應用有了清楚的framework定義以后，在blackfin處理器上構建一個(gè)有效的framework，將是一件十分容易的工作。
blackfin處理器是一種靈活的雙核處理架構，用它可以很方便地構建對稱(chēng)多處理（amp）或者非對稱(chēng)多處理（smp）的系統。在實(shí)現非對稱(chēng)多處理架構時(shí)，可以用一個(gè)內核來(lái)實(shí)現dsp的應用，而另一個(gè)內核用于實(shí)現mcu的功能。在實(shí)現對稱(chēng)多處理架構時(shí)，兩個(gè)內核可以通過(guò)高速總線(xiàn)共享外設和數據的方式來(lái)同時(shí)承擔類(lèi)似的任務(wù)。
綜上所述，blackfin處理器具備高性能的視頻和語(yǔ)音處理能力，且具有低功耗、低價(jià)格的特點(diǎn)，它擁有廣泛的技術(shù)開(kāi)發(fā)資源支持，是一個(gè)低風(fēng)險且能滿(mǎn)足快速產(chǎn)品投放市場(chǎng)要求的視頻應用解決方案。
更多詳細內容，敬請登錄中電網(wǎng)在線(xiàn)座談網(wǎng)址：
http://seminar.chinaecnet.com/060328/jchf_adi.asp
評論