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英特尔凌动引领安防智能化

随着安防监控市场的快速成长,英特尔也在不断跟上这一新兴领域的快速发展。为了面对安防领域日益紧迫的智能化、网络化趋势,英特尔利用自己在传统IT行业的技术优势,为未来的安防大市场添砖加瓦不久前英特尔利用凌动处理器与安防领域的知名企业文安科技所共同推出的视频处理产品...
资讯频道文章B
自1976年,推出第一款处理器8048以来到现在的凌动处理器,英特尔在嵌入式领域逐渐根深叶茂。如今随着安防监控市场的快速成长,英特尔也在不断跟上这一新兴领域的快速发展。为了面对安防领域日益紧迫的智能化、网络化趋势,英特尔又该如何利用自己在传统IT行业的技术优势,为未来的安防大市场添砖加瓦了?相信不久前,英特尔利用凌动处理器与安防领域的知名企业文安科技所共同推出的视频处理产品就可见一斑。

  中国将成为继美国之外的第二大安防产品市场。中国安防市场的发展热点主要由区域性热点事件、平安城市项目及行业需求共同带动。2008年奥运会、60周年国庆阅兵游行,以及即将在上海举行的世博会,都为中国安防市场的发展提供了巨大的商机。此外,经历了过去几年的市场推广和培育,无论是在金融、公安等传统安防需求较为旺盛的行业,还是在交通、电力、园区以及医院等对于监控需求快速增长的新兴行业中,对视频监控设备的投入都快速增长着。而这些都离不开对传统安防产品的更新换代。

  英特尔嵌入式解决方案事业部中国区域 市场经理徐伟岱认为,在未来的嵌入式互联网时代,数字安全监控(Digital Security Surveillance, DSS)将伴随着互联网技术、生物识别技术以及智能监控技术的发展成为人们生活和工作中不可或缺的组成部分。

  英特尔相信,不断增长的需求将大大促进安防行业的发展以及数字安全监控的普及,而这一发展在技术上将主要体现在以下几个趋势:

  一、 数字化。安防设备从诞生到现在已经有20多年的历史,前期以模拟系统为主,经过20多年的发展,模拟安防设备的拓展空间已经非常有限,而现代信息技术的介入将催生一个数字化安防时代。

  二、 智能化。简单的视频保存和播放已经远远不能满足当前人们对安防产品的要求。如何用智能化的技术来替代人工视频处理正在成为诸多DSS解决方案提供商探讨解决的问题。而智能化的实现不仅可以通过解放人工大大降低安防运行的成本,同时还将大大提升数据的筛选及处理能力,为未来安防技术的多样化应用提供了可能。

  三、 网络化。3G通信技术的蓬勃发展也扩大了DSS设备的使用范围,并给安防行业带来了一种新的思维模式,改变着行业生态系统的发展。视频传输的壁垒正在被打破,这不仅给传统的安防厂商带来了挑战,同时也带来了巨大的发展机遇。

  基于以上的考虑,英特尔的凌动架构未来重点发展的方向是采用DSS技术的IP摄像头,将视频分析前移。通俗来说就是,把需要后台服务器处理的部分,移到前端IP摄像头上,比如前端IP摄像头就可以根据实地情况进行分析,如果监测到可疑的事件,就可以通过无线或者以太网向控制室报警。

  前端设备的智能化也是对现有安防模式的一次挑战,英特尔用户平台集成部 高级经理 张宇认为,视频处理从后端往前端移,有两个好处:

  第一,对采集到的信息首先有一个过滤的功能,如果把所有采集到的图像都传到后端的控制中心进行处理,对带宽要求非常高,如果有一定的方式对采集到的图像进行过滤,可以极大的节省带宽的负荷。

  第二,前端处理是对原始图像进行处理,所有的图像都传到后端会有一些损失,把处理放到前端也可以保证质量。这是它的两大优势。

  张宇同时认为,英特尔的处理器是一个通用的架构,是一个开放的平台,基于这样一个开放的平台,所开发的软件,在英特尔所提供的不同配置的处理器平台都可以运行,这样也就保护了开发投资的成本。[nextpage]

  而智能监控,将是大势所趋。目前北京市有机动车的限行,每周有一天不能开车,如何找出这种违章情况的发生,最简单的办法就是让交警在马路上,用自己的肉眼判断车是不是在这一天不能开,这么做非常费功、费力、费人。如果,现在有新的智能监控技术在使用,比如可以在高速的五环、四环的出、入口处按一些IP摄像头,用一些智能分析的组件,主动把当前过去这辆车的车牌拍下来进行分析,分析这辆车是不是今天应该上路的,如果发现异常的情况可以主动把异常的信息反馈给后端的交警中心,甚至可以把当时车牌的照片拍下来作为追溯进行使用,这是非常典型的智能监控的例子。

  对于英特尔凌动处理器架构由传统IT领域向安防领域的扩展,英特尔在中国区的合作伙伴北京文安科技发展有限公司 CEO陶海有着自己的看法。

  文安经过和英特尔嵌入式部门的大力合作,用凌动做了一些事情,比如现在连锁店的数人系统就已经采用了凌动的处理器。还有卡口的应用,文安也部分采用了凌动的处理器。闯红灯系统正在做,因为闯红灯系统本身的发展比较快,现在都进入了高清时代,需要在千兆网上对两百万、五百万像素的视频流进行分析。

  文安不光采用而已,和英特尔嵌入式部门实际上还联合研发了一个产品,这款产品最大的特点是把采集部分集成,采集部分集成到这块小的板子上,避免了分立的采集卡,分立的采集卡是产品不稳定的一个大的因素。整体产品比较小,上面有工控的特点,比如说硬件看门狗,软件不停的往上面发心跳,如果万一没有一个心跳就马上重启。因为文安的产品要24小时一年365天全天候运行,所以就需要高稳定性,凌动的处理器在这方面做的就非常好。

  比较客观的比较,文安也同时采用DSP架构,分析两边的优势和劣势。用英特尔的凌动有几个原因。

  第一,公司的人员基础。大量的员工都是在WindowsX86架构下培养起来的,包括清华、北航的学生,至少中国的教育基本上都学这一套东西,用这套东西从研发的时间来讲速度最快,这是公司的生命线。成本、易用性也是最好,人员储备是比较多的。

  第二,浮点运算的能力。计算机视觉大量的算法全都是浮点计算,和标准的DSP的算法比如说滤波不太一样。而且很多分类器的算法尤其是功能都很难移植到DSP,研发周期会比较长。传统IVS(计算机视觉识别)领域还有一个特点,定制化非常强。一旦客户要求修改,我们的算法也得同时改变。这种情况下就是一个成本问题,用X86的架构开发和定制化就非常快。我们也有DSP的产品,但就相对比较固定,不太容易改动。IVS的应用多样化和定制化,也是我们采用英特尔凌动架构很重要的一个因素。  

  第三,英特尔的芯片更新很快。原来是65纳米的,现在45纳米为主流,马上就是32纳米成为主流,一代一代的速度推得比较快。可能目前阶段算法提高不了了,等两年新架构出来了运算就能满足要求了,这也是一个原因。

  对于IVS而言,文安认为这是非常重要的趋势。将来处理芯片一定要嵌入到摄像头里面,而现在很多高清摄像头的厂商已经开始在做。以前清一色全是DM642平台,但是现在随着凌动架构的日益完善化,相信今后会有越来越多的厂商采用英特尔凌动架构。

  面对多样性的需求,英特尔利用自身架构的开放性优势,为DSS设备开发商们提供了全面的软件及硬件解决方案。这些基于英特尔®架构的技术不仅广泛应用于后端运算系统以及开发系统中,同时也在DSS前端和中端设备中发挥着巨大作用。这不仅帮助DSS设备开发商们大大缩短了产品的研发和上市时间,降低了开发成本;同时强大的计算性能以及基于互联网应用的开放平台也进一步加速了安防行业向数字化、智能化和网络化的发展步伐。[nextpage]

  性能卓越,基于英特尔®架构的处理器具有很强的图形处理能力,可以支持更多视频通道、更复杂的视频编解码、更加智能化的性能表现、具有远程管理能力,并可根据任务的难易进行系统运行资源的分配。

  可扩展性,DSS设备开发商们需要设计多个设备以满足整套DSS系统的需要。而基于英特尔架构的设备都采用通用的软件编码设计,这将大大简化软件升级过程,从而加速产品的上市时间。

  灵活性,英特尔® 解决方案通过软件的辅助来增强视频编解码的灵活性。从MPEG4到H.264在内的各式视频格式都可无缝兼容,这将为DSS开发者提供更灵活的软件选择。另外,系统还可随时升级以适应不断增多的编码格式。

  这些平台是下一代收集、分析并存储视频及音频监视数据能力的坚实基础。利用前所未有的硬件及软件生态系统的优势(包括英特尔®嵌入式和通讯联盟的成员们),基于英特尔嵌入式平台的DSS解决方案能出色的满足监测的各种需求,以及满足在各种特殊场地的要求,例如:机场、火车站、企事业单位大楼、基础设施、校园、财会机构以及零售地点等。

  附录:英特尔技术在DSS

  英特尔双核处理器技术

  英特尔双核处理器技术能够显著提高高速缓存操作的性能,这是因为通过将信号传输限制在单个芯片之上,电路将能够以更高的时钟速率运行。此外,在占用空间和耗电方面一个双核处理器均要少于两个单核处理器的消耗量。同时,并发工作的两个处理器内核还能够大幅提高多任务处理性能和多线程应用程序的吞吐率。

  通过更有效地利用原本可能闲置的资源,支持超线程(HT)技术的英特尔双核产品可以同时处理四个软件线程。这将可以为 DSS 应用程序中的复杂算法带来直接性能优势,并满足多信道、高分辨率的图像要求。

  英特尔64 位内存扩展技术(英特尔EM64T)

  传统的32位CPU支持4GB直接寻址内存,已无法满足众多新应用程序的需求。英特尔® 64位内存扩展技术能够支持对多达1TB的内存进行寻址。这一超大内存空间可显著提高内存密集型应用程序的性能。

  PCI Express*

  PCI Express* 是最新的外设互连接口,在现有 PCI 编程概念和标准基础之上,通过更快的串行通信系统提供了更大带宽。现有 PCI 卡可通过仅改变物理层来转换为 PCI Express,专为 PCI 设计的操作系统无需修改任何代码即可支持 PCI-Express 系统。PCI Express 的每个通道中每个方向的最大数据速率为 250 MB/秒。由于 PCI-Express 是双向的,因此每个通道能够支持的双向速率最高可达 500 MB/秒。借助 16 个 PCI-Express 通道(PCI Express x16),总带宽可达 8000 MB/秒(500 MB/秒 x 16),从而提供了可扩展的 I/O 来支持不断增加的高分辨率和高帧速视频信道的数量。[nextpage]

  超线程(HT)技术

  超线程(HT)技术可支持单一处理器作为两个“虚拟”处理器运行,能够并行执行两个线程。通过按需将处理器资源分配给应用程序,该技术能够实现更高效的多任务处理,支持处理器在指定时间内完成更多任务。安排线程时,操作系统将两个不同架构状态视为独立的“逻辑”处理器。

  尽管超线程(HT)技术无法提供通过添加第二个处理器所能实现的性能水平,但基准测试显示,一些服务器应用程序的性能可得到 30% 的提升。当应用英特尔双核处理器技术后,超线程(HT)技术可为 DSS 应用程序(例如涉及多视频数据流的应用程序)带来显著的性能提升。

    英特尔虚拟化技术

  英特尔虚拟化技术能够对硬件资源进行划分,并分配到多个独立操作系统环境,从而能够支持在单一硬件平台中存在多个“虚拟”平台。虚拟化支持单一设备同时运行多个操作系统。例如,企业将可以实施多用途终端,在同一平台上同时运行销售点和监控应用程序,从而节约成本并最大限度地提高工作效率。

  英特尔主动管理技术

  英特尔主动管理技术(英特尔AMT)是一种基于非易失性存储、并驻留于平台之中的硬件和软件解决方案。它能够支持维护部门远程发现、修复和保护联网的计算资产。目前主要的独立软件开发商均在其产品中增加了对于英特尔主动管理技术特性的支持,同时主要原始设备制造商(OEM)也纷纷在其平台上实施该技术。

  英特尔主动管理技术特性可为数字安全监控系统提供重要优势。

  Ø 带外管理能够支持 IT 管理人员在操作系统出现故障时远程修复系统。

  Ø 远程故障排除和恢复可减少现场访问,从而节约维护成本。

  Ø 前瞻性告警可缩短停机时间和维修时间。

  Ø 远程硬件和软件跟踪可帮助降低手动库存跟踪成本并提高准确性。

  Ø 非易失性存储能够在电源中断和系统还原过程中有效保护数据。

  Ø 防篡改代理程序能够帮助避免非法移除关键库存、远程控制或病毒防护代理程序。

  LaGrande 技术

  英特尔开发了LaGrande 技术来保护如机密用户数据、通信和银行交易等关键信息免受基于软件的攻击,同时不影响平台的可用性。LaGrande 技术含有一个高度通用的硬件增强集合,为帮助保护数据机密性和完整性提供了一个重要基础。它通过实施域分离,可有效抵御基于软件的攻击。

  通过硬件增强,LaGrande 技术能够能够在 CPU、芯片组、设备和平台之间建立一个可靠的通道,确保 CPU、内存页和设备不受系统上所有其它软件的影响。它可为 DSS 应用程序开发商带来一个受保护的执行空间、安全的存储和受保护的 I/O。

  SIMD 指令集

  单指令多数据(SIMD)处理技术可同时对多个数据执行单一指令,以增加可处理的数据量。英特尔处理器中采用的第一代 SIMD,即 MMX™ 技术,有效满足了多媒体、通信和图形/视频应用程序的需求。

  下一代 SIMD,即 SIMD 流指令扩展(SSE)、SSE2 和 SSE3,是 MMX 的扩展。它们提供了更多指令,可实现单精度和双精度浮点运算,此外还添加了 128 位寄存器和指令来改善多线程代理之间的同步。  

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