如果把數位視訊監控作為世紀之交的一個重要且活躍的新興市場，那麼在二十一世紀第二個年代之初，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位媒體處理器，正是這些不斷發展的高度集成積體電路晶片，堪稱數位視訊監控產品最強有力的核心引擎，因而得以各引風騷三四年。本文希望通過在數位視訊監控產業中影響至深的四種平臺體系，闡述單片系統(即SOC)在數位視訊監控應用中的發展趨勢。
芯“響”事成 –通用數位媒體處理器DM642
眾所周知，美國德州儀器公司(TI)即是數位訊號處理器(DSP)的發明者，又領導了該行業的發展與壯大。DSP催生了多種數位視訊和音訊的原創設計和應用，其中就包含和數位視訊監控的雛形。然而與此伴生的是專用晶片ASIC的異軍突起，特別是由數位影像VCD和DVD所帶動的MPEG1和MPEG2專用編解碼晶片。早期的DSP突出通用性，因此性能和價格尚居高不下，軟體靈活性雖強，但週邊設備能力頗弱，特別是幾乎沒有音視頻直接介面。當數位視訊監控應用興起之初，DSP功不可沒，但這真正推廣卻有賴於ASIC視頻編碼與DSP音訊處理的組合，只是此時的數位視訊監控無論是性能還是價格都難以與傳統類比系統匹敵，只是數位儲存和網路傳輸的特色初見端倪。
多媒體平臺為數位監控開闢了蹊徑，而通用數位媒體處理器的推出則是勢在必行，於是TI的TMS320DM642就是在這樣的形勢下應運而生，並成為數位視訊監控業界的一代明星平臺。其實就DM642的體系而論，核心為當時以廣為DSP從業者所熟知的C64x，並集成了多個數位視訊介面和豐富的週邊設備介面，最突出的特點就是軟體系統的開放性。世紀之初，大批視訊壓縮高手雲集，MPEG4和H.264不僅是技術手段，而且正在成為市場賣點，DM642既為DSP專家進入數位視訊監控領域，也為視訊壓縮應用專家提升平臺開放性提供了施展身手的空間。至於DM642歷經數年達到全球累計銷售千萬片，而在中國每年銷量連續多年百萬以上便是大勢所趨。 一顆晶片一經推出，就得到如此廣泛的回應，不能不說是一個經久不衰的奇跡。國內外許多數位視訊監控企業事業的發展都得益於這顆傳奇式的智慧之芯!
芯芯“相印”-通用SOC數位媒體處理器
如果說DM642的成功是通用DSP發展史中的一個里程碑，那麼隨著數位視訊監控行業的發展，新的數位媒體處理器體系大建立成為數位監控潮流的主導。 TI又憑藉所具有的集成晶片綜合系統的能力，統籌規劃，集中發力，推出了單片通用數位媒體處理器，並命名為“達芬奇(Davinci)。現在的數位視訊監控領域了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立進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和視頻處理子系統，以及更加豐富的週邊設備介面的單片系統(SOC)。其實，更多的工作還在於軟體系統的全面構建和支援，其中既要保證通用嵌入式即時作業系統和DSP即時系統的同時工作，又要協調視頻、音訊、網路及各種高速數位介面。
Davinci的推出更大程度上是奠定了一個更開放和易於擴展的架構，面向未來更廣闊的拓展空間。從定位而言，Davinci並不是對DM642的簡單取代，由此伴生的是面向各種具體應用的晶片DM6446、DM6437、DM648。也許有人質疑，這些晶片似乎沒有一顆能象DM642那樣成功，其實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現了多個處理器核心的有效共存，是實現了真正的響映成輝。針對數位視訊監控，DM6446在DVS和IPNC、DM6437在智慧視頻分析，DM648在視頻拼接的大螢幕應用中都有不俗的表現。
當然，Davinci體系對數位視訊監控平臺的貢獻也是極其深遠的，即便是後來出現的一些ASIC晶片也沿用了SOC的結構。看來，Davinci以大師的名字命名，本身就是在宣導一種創新的精神，這不僅是對TI自己的激勵，也是為廣大的數位視訊監控客戶創新意識的鼓舞。如果在行業中，這種創新的衝動也有助於整體產業的多形態發展，這也是值得欣慰的，只是通過不斷的競爭能夠使行業向更高更強的目標發展，而不至於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數位媒體處理器
數位視訊監控在新世紀的十年間所取得的長足進展，主要表現在已正在全面取代傳統的類比監控系統而成為主流。然而最為關鍵的方向就在於高清化和智慧化的實施，以及數位光學成像技術的突破。Davinci體系所獲得的成功是高清SOC數位媒體處理器得以繼續突飛猛進的可靠保證。
Davinci體系在高清平臺上的發展既面向高端也兼顧低端，但支持H.264壓縮格式的1080P解析度是其共性。DM6467是面向高端的平臺，其C64+核心DSP的主頻可高達1GHz，而所集成的兩個HD-VICP是高速視頻輔助處理器，同時集成了高清視頻和千兆乙太網介面。DSP核心為智慧視頻處理提供了可能，因此可承擔高清或多個D1通道的視訊壓縮處理而同時可以提供進行各種複雜的視頻內容分析處理。
DM368則是面向地端的平臺，可以支援1080P@30高清IP攝像機，並相容業界已廣泛應用的DM365系列產品。特別值得一提的是TI還有建立在相同架構下的DMVAx系列智慧視頻處理平臺。將ARM與視頻輔助處理器和視頻前端的高度集成是TI源于數位相機的創新體系結構，並延伸到Davinci系列。這兩個平臺體系的不斷發展又充分地體現了TI持續超越的創新理念。DM6467從最初的600MHz,又經過729MHz，最終到到1GHz達到支持1080P@60的能力。
DM365到DM368更是管腳和軟體的全面相容而頻率達到432 MHz。DM36x中的視頻前端集成了影像信號處理器ISP已經升級到第五代，這種曾經是類比攝影機的重要處理單元現在已融入處理器中，對外只需要直接連接CCD或CMOS感測器，而一切的自動曝光(AE)和自動白平衡(AWB)演算法開發也成為處理器開發中的一個部分，數位光學處理技術也成為數位視訊監控開發的有效手段。
芯“有靈犀” 一片通– 新一代SOC數位媒體處理器
數位視訊監控處理技術融合的還在繼續，而當前數位視訊監控市場已經蓬勃發展，對新一代SOC數位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體系更高的創新思維，高屋建瓴以實現新的突破。在2010年初冬北京安博會上，DM8168作為一款全新強大的SOC數位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，使眾多的客戶提前體驗到了如臨其境，“如窺其鏡”的感受。這就是新一代數位視訊監控處理平臺成功創建的標誌，也引領了未來數位視訊監控應用的走向。
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。全部的數位視訊壓縮處理都由新一代的視頻處理器HD-VICP2.0承擔而無需耗費任何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定點和浮點相容的1GHz主頻的所提供的性能將使DSP專家們發揮更多的創意。DM8168集成的視頻處理子系統可以支援數位監控面向專業現實技術的需求，如有去隔行、三維降噪、視頻增強等等功能，對於3D圖形顯示的支援更是可以使新的數位視訊監控產品以時尚的新穎介面展現。
至於週邊設備更是包容了所有與視頻監控有關的介面，如HDMI高清顯示埠、SATA硬碟介面、PCIe高速介面。特別需要強調的是，TI的SOC平臺基於軟體可程式設計的體系架構，始終可以支援多種視頻格式，DM8168更是全面支持MPEG和H.264，以及AVS、Real、On2等多種格式。最近DM8148又正式發佈，這是一款同樣體系結構而有所優化的平臺，面向高清1080P@60應用，其中集成有改進的第五代ISP。由此，新一代數位視訊監控平臺體系初具規模。
今年將是TI強化新型體系結構的一年，並將一如既往地採用向上不斷突破性能極限，而向下不斷優化晶片以有針對地滿足各種不同需求，並在晶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”，數位視訊監控市場將會有更加輝煌的前景。
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