DSP:决定视频监控智能化 未来发展的利器

2014-02-19 14:18:39 来源:安防知识网
安全自动化杂志征稿

[摘要] 数字视频监控伴随着网络视频应用的潮起而汹涌澎湃至今,仅用了十年就打造成了一个庞大的新兴产业,并达到一个前所未有的高度,助推全球数字视频应用再攀高峰

       有人认为,数字信号处理器(DSP)已经风光不再,数字视频处理技术将由专用处理器(ASIC)一统天下;也有人觉得,通用处理器(CPU)性能已有很大提高,足以挑战或抗衡DSP而分得半壁江山。然而,如果静下心来进行理性的回顾与展望,并全面、系统地加以分析,我们不难看出:DSP不仅引领了过去视频监控技术的发展,而且还将继续推进未来视频监控智能化的创新!

DSP:数字视频压缩编解码最佳平台
       DSP属于软件可编程的处理器,所提供实时运算的性能与同时代的处理器相比,都是嵌入式处理器中的佼佼者,因此最适合于处理大量并行且复杂的实时算法,因而成为数字视频压缩编码和解码的最佳平台。
       在视频监控系统的数字化进程中,为适应视频压缩标准的不断地演变,作为硬件编解码器的ASIC总是滞后,并难以适时地满足视频监控的诸多特殊要求,所以基于DSP的数字视频监控解决方案就发挥了无可替代的作用,并长期成为数字视频监控产品的主流平台。特别是从MPEG4向H.264发展中,ASIC“不幸”出现了断代,而以通用媒体处理器DM642为代表的平台,采用DSP为核心,在3-4年内就崛起成就了一个行业标准。随后,集成有DSP和CPU的片上系统SOC,如“达芬奇(Davinci)”系列平台,再次引领行业更新换代。当然,随着ASIC技术的发展进步,其后也可集成H.264算法并简化系统设计,但其对数字视频监控所需的标准适应性和灵活性却有着天生的不足,如对于具有自主知识产权的视频压缩标准,目前唯有DSP能给予最好的支持。
       DSP技术的支持也有通用与专用两种。通用是指全开放的平台,如TI的从C64x定点核心到C674x的浮点核心,还有最新的定/浮点兼容的C66x核心。专用则是指SOC中集成的专用的DSP加速器,如从Davinci平台开始启用的视频和视觉协处理器,这不仅促进了高清视频压缩效率的提高,还推动了视频智能分析应用的发展。
       如果说DSP是数字视频编解码的通行平台,那么DSP在视频智能化处理中就是无可争议的最佳通行平台,其中不少基于C64x的智能视频软件堪称经典应用。领先的国内外智能视频的软件提供商,几乎都将DSP作为其嵌入式产品的首选平台。因此,智能视频应用的产业链的形成具有雄厚的DSP背景,并将直接影响和加速智能视频浪潮的到来。

智能化需求倒逼芯片“大跃进”
       数字智能视频分析首先源自于PC机,且大多基于X86体系,这是因为智能视频分析最初就是科研项目,都是由电脑编程实现,之后的应用也是多在后端。真正能把视频分析应用推向前端的则是高速DSP,特别是从DM642应用初露锋芒,再到Davinci 系列中的DM6437和DM648应用层出不穷,真正实现了嵌入式智能视频。
       目前,越来越多的国际和国内智能视频算法提供商,作为DSP的第三合作伙伴,参与到智能化安防产业。其实,DSP的智能化成功应用由来已久,例如在人脸识别、车牌识别和模式识别等,因此将数字视频监控技术向智能化演进,首先在于技术的融合与应用拓展。由车牌识别技术和模式识别延伸出众多的智能交通应用就具有典型性;由人脸识别和模式识别应用开拓出五花八门的前端智能视频分析,且预警监控应用更具有实用性;由模式识别理论所不断完善的机器视觉和汽车视觉应用,目前已经接近产业化进程。DSP从始至终都在扮演着不和或缺的角色,并以最大的灵活性和再用性,有效地保障了投入和推动了未来的发展。
       随着数字视频监控图像分辨率从标清发展到高清,又将向超高清分辨率发展,其所支持智能视频分析的运算量急剧增加,因此当前监控视频芯片在实际应用中存在的不足就表现得非常明显。
       对于入门级的应用,在低分辨应用下,确实有些算法通过优化可以基于ARM核来实现,但对于专业级的应用,则必须要采用高速DSP内的大量并行流水运算。DSP可以有多个核心累加器,一个指令就可以实现一系列的乘加运算,一次运算性能可以达到其主频的八倍甚至更高。高清以上的智能视频分析,还可以选择多个DSP核心的单芯片。在这方面具有代表性的是目前业界性能极高的八核DSP (C6678),每个C66x核心可达到1.25GHz主频,故单片总时钟为10GHz,而运算性能可为80GMIPS(1MIPS为每秒百万次运算)。所有这些性能的飞跃,将为更多更复杂的智能视频算法实现提供更大突破和创新的空间。此类DSP都具有极强的级联功能而构成DSP阵列,这就使得其嵌入式的综合处理可以同基于X86的高端服务器匹敌。至于硬件可编程的FPGA,固然也可以有较高的性能和较低的体积,但其软件的兼容性不强。而C6000系列DSP的可用C/C++高级语言编程,通过编译链接在DSP上进行有效运行。
0
[责任编辑:周浩]

《安防知识网》一个服务号 二个订阅号 微信服务全面升级

不得转载声明: 凡文章来源标明“安防知识网”的文章著作权均为本站所有,禁止转载,除非取得了著作权人的书面同意且注明出处。违者本网保留追究相关法律责任的权利。

您可能需要

专栏推荐

阅读推荐

安防企业如何玩转大数据? 2014-02-19 14:09  来源:安防知识网|0
高清网络摄像机芯片方案选择要素浅析 2014-02-19 14:25  来源:|0