目前市場(chǎng)上主流的百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)方案特別的多,下面就以海思和TI方案為例分析一下
平臺(tái)的選擇很多時(shí)候和系統(tǒng)選擇的算法是相關(guān)的,所以如果要提高架構(gòu),平臺(tái)的設(shè)計(jì)能力,得不斷提高自身的算法設(shè)計(jì),復(fù)雜度評(píng)估能力,帶寬分析能力。
常用的主處理器芯片有:?jiǎn)纹瑱C(jī),ASIC,RISC(DEC Alpha、ARC、ARM、MIPS、PowerPC、SPARC和SuperH ),DSP和FPGA等,這些處理器的比較在網(wǎng)上有很多的文章,在這里不老生常談了,這里只提1個(gè)典型的主處理器選型案例。
比如市場(chǎng)上現(xiàn)在有很多百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(HD-IPNC)的設(shè)計(jì)需求,而IPNC的解決方案也層出不窮,TI的解決方案有DM355、DM365、DM368等,海思提供的方案則有Hi3512、Hi3515、Hi3520等,NXP提供的方案有PNX1700、PNX1005等。
對(duì)于HD-IPNC的主處理芯片,有幾個(gè)主要的技術(shù)指標(biāo):視頻分辨率,視頻編碼器算法,最高支持的圖像抓拍分辨率,CMOS的圖像預(yù)處理能力,以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的開發(fā)平臺(tái)。
Hi3512單芯片實(shí)現(xiàn)720P30 H.264編解碼能力,滿足高清IP Camera應(yīng)用, Hi3515可實(shí)現(xiàn)1080P30的編解碼能力,持續(xù)提升高清IP Camera的性能。
DM355單芯片實(shí)現(xiàn)720P30 MPEG4編解碼能力,DM365單芯片實(shí)現(xiàn)720P30 H.264編解碼能力, DM368單芯片實(shí)現(xiàn)1080P30 H.264編解碼能力。
DM355是2007 Q3推出的,DM365是2009 Q1推出的,DM368是2010 Q2推出的。海思的同檔次解決方案也基本上與之同時(shí)出現(xiàn)。
海思和TI的解決方案都是基于linux,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的開發(fā)而言,開源社區(qū)的資源是沒有區(qū)別的,區(qū)別的只在于芯片供應(yīng)商提供的SDK開發(fā)包,兩家公司的SDK離產(chǎn)品都有一定的距離,但是linux的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)并不是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn),所以并不影響產(chǎn)品的推廣。
作為IPNC的解決方案,在720P時(shí)代,海思的解決方案相對(duì)于TI的解決方案,其優(yōu)勢(shì)是支持了H.264編解碼算法,而TI只支持了MPEG4的編解碼算法。雖然在2008年初,MPEG4的劣勢(shì)在市場(chǎng)上已經(jīng)開始體現(xiàn)出來,但在當(dāng)時(shí)這似乎并不影響DM355的推廣。
對(duì)于最高支持的圖像抓拍分辨率,海思的解決方案可以支持支持JPEG抓拍3M Pixels@5fps,DM355最高可以支持5M Pixels,雖然當(dāng)時(shí)沒有成功的開發(fā)成5M Pixel的抓(內(nèi)存分配得有點(diǎn)兒?jiǎn)栴},后來就不折騰了),但是至少4M Pixel的抓拍是實(shí)現(xiàn)了的,而且有幾個(gè)朋友已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了2560x1920這個(gè)接近5M Pixel的抓拍,所以在這一點(diǎn)上DM355稍微勝出。
因?yàn)樵诟咔宸直媛氏拢?font face="Times New Roman">CCD傳感器非常昂貴,而CMOS傳感器像原尺寸又做不大,導(dǎo)致本身在低照度下就性能欠佳的CMOS傳感器的成像質(zhì)量在高分辨率時(shí)變差,于是TI在DM355處理器內(nèi)部集成了一個(gè)叫做ISP的圖像預(yù)處理模塊,它由CCDC,IPIPE,IPIPEIF和H3A模塊組成,能幫助實(shí)現(xiàn)把CMOS的RAW DATA(一般是指Bayer格式數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)成YCbCr數(shù)據(jù),同時(shí)實(shí)現(xiàn)包括白平衡調(diào)節(jié),直方圖統(tǒng)計(jì),自動(dòng)曝光,自動(dòng)聚焦等采用CMOS解決方案所必須的功能,故DM355處理器就可以無縫的對(duì)接各種圖像傳感器了。而海思的解決方案對(duì)于CMOS的選擇就有局限性,它只能用OVT一些解決方案,因?yàn)?/font>OVT的部分Sensor集成了圖像預(yù)處理功能。但是DM355不僅可以接OVT的解決方案,還可接很多其他廠家的CMOS sensor,比如Aptina的MT9P031。所以在圖像預(yù)處理能力方面,DM355繼續(xù)勝出。
在IPNC這個(gè)領(lǐng)域,只要每臺(tái)掙1個(gè)美金就可以開始跑量,所以在那個(gè)時(shí)代,很少有人會(huì)去死摳H.264和MPEG4的性能差異,而且TI已經(jīng)給了市場(chǎng)一個(gè)很好的預(yù)期,支持H.264的DM365很快就會(huì)面世。所以IPNC這個(gè)方案而言,當(dāng)時(shí)很多企業(yè)都選擇了DM355的方案。有些朋友現(xiàn)在已經(jīng)從DM355成功過渡到DM365、DM368,雖然你有時(shí)候會(huì)罵TI,為什么技術(shù)不搞得厲害點(diǎn),在當(dāng)年就一步到位,浪費(fèi)了多少生產(chǎn)力。但是技術(shù)就是一點(diǎn)一點(diǎn)積累起來,對(duì)于個(gè)人來不得半點(diǎn)含糊,對(duì)于大企業(yè),他們也無法大躍進(jìn)。DM355的CMOS預(yù)處理技術(shù)也有很多Bug,SDK也有很多bug,有時(shí)會(huì)讓你又愛又恨,但是技術(shù)這東西總是沒有十全十美的,能在特定的歷史條件下,滿足市場(chǎng)需求,那就是個(gè)好東西,當(dāng)然海思的解決方案在DVS、DVR方面也大放異彩,一點(diǎn)也不遜色于TI的解決方案。
其它芯片的選型則可以參考各芯片廠商官方網(wǎng)站的芯片手冊(cè),進(jìn)行PK,目前大部分芯片廠商的芯片手冊(cè)都是免NDA下載的,如果涉及到NDA問題,那就得看個(gè)人和公司的資源運(yùn)作能力了,一般找一下國內(nèi)相應(yīng)芯片的總代理商,溝通一下,簽個(gè)NDA還是可以要到相應(yīng)資料的。每隔一周上各IC大廠的官方主頁,關(guān)注一下芯片發(fā)展的動(dòng)態(tài)這是每個(gè)電子工程師的必須課啊,這不僅為了下一個(gè)方案設(shè)計(jì)積累了足夠的資本,也為公司的產(chǎn)品策略做足了功課。
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