图象是人们获得和交換数据的具体来源于，因而，图象处理的应用范围必定牵涉到人们日常生活和工作中的各个方面。伴随着人类活动标准的不断发展，图象处理的主要用途也将随着不断发展。遍及航空航天、医疗器械、通信专业、国防智能安防、文化创意等许多层面。近些年，伴随着消费性商品尤其是照相手机、数码照相机、数码照相机等一系列电子产品的面世，这种视频监控设备中包含的图象信号分析作用也渐渐被我们所认识和关心。而随着近些年有线数字电视、IP监控摄像头、网络摄像头及其监控摄像机这类安防设备的快速发展趋势，更说明销售市场对视频监控系统要求的持续提高，这也是图象信号分析技术性不断完善和健全的全过程。在这种图象信号分析中，包含对焦、全自动曝出、自动白平衡及其色调转换、背光补偿等全是一些基本上的图像识别优化算法。

传统式的图象信号分析是利用专用型的图形处理器进行的。而伴随着CMOS技术性的持续发展趋势，也出現了将图象信号分析（ISP）内放置CMOS光学镜头中的soc芯片商品，这类感应器商品可利用其內部集成化的程序模块进行一些图象信号分析的优化算法，包含全自动曝出、自动白平衡、色调转换等那些基本上的优化算法。这类ASIC商品的发生曾一度极具异议，由于尽管将ISP内放置感应器中具备降低功耗和节约占有范围的优势，但单就手机应用程序来讲，从成本费而言，将ISP集成化在感应器上的费用比ISP集成化在挪动多媒体系统CPU或基带芯片上应高许多。伴随着感应器屏幕分辨率的提升 ，愈来愈多的控制器将只融合輸出模拟信号所必要的电源电路，而将图象处理及缩小等作用集成化于挪动多媒体系统CPU或基带芯片中。而从显像品质看来，在挪动多媒体系统CPU中集成化功能齐全的数字图像处理作用实际效果更好，并且此发展趋势随屏幕分辨率的提升会更加显著。因此 业内一直有ISP与CMOS感应器将背驰集成化的发展趋势推测。但从近些年的CMOS感应器经销商发布的新产品系列看来，这一推测无法兑付。由于大家见到，持续有一线的CMOS感应器经销商如Aptina、OmniVision发布全新的内嵌ISP的CMOS光学镜头soc芯片商品，并在逐步完善其作用、拓展其主要用途。现阶段已发布的这种soc芯片商品除有着包含曝出操纵、伽玛校准、曝光补偿、色饱和度调整及其灰度级操纵等多种多样图象处理作用外，还可给予优异的低光照强度特性，在红外摄像头自然环境下还有着良好的近红外线回应特性，能为监控摄像头生产制造商带来更健全的自动白平衡和全自动曝出作用，图象特性不遑多让。一系列出色特性使其已由起初的照相手机、数码照相机、数码照相机运用逐步发展壮大到网络摄像头、监控摄像机等新起安防设备行业，其扩大趋势仍在再次，有很大的星光踵事增华。

应当说在数码照相机等追求完美精巧轻巧的消费性商品使用中，内嵌ISP的CMOS感应器存有一定的核心竞争力，功耗低和小总面积的体现及其随生产规模而持续减少的费用使其成为了许多运用生产商的新宠儿。在这里与此同时我们要见到，这类内嵌ISP的CMOS感应器计划方案现阶段还只有进行一些不太繁杂的优化算法，而随之智能化系统需求的持续提升 ，消费性商品，尤其是视频监控系统等安防设备都需要高些的图像处理作用，也就规定更繁杂的优化算法，而繁杂的计算方法对主处理器的处置功能明确提出高些的规定。如传统式上很多监控摄像头根据清晰度屏幕分辨率为NTSC（352×240）或PAL（352×288）的准一般媒体格式（CIF），与此同时在压缩格式层面主要是运用了不太繁杂的M-JPEG文件格式，进而对DSP解决特性需求不高。可是伴随着视频监控系统销售市场的快速发展趋势，大家希望高些的图象画面质量和更好的帧数。在屏幕分辨率层面，业内希望D1（704×576）或是高些的分辨率；在编解码层面，则希望选用繁杂的MPEG-4压缩格式。与此同时，伴随着互联网互连的发展趋势，当DVR、DVS或是IP监控摄像头做为终端设备时，还必须考虑到怎样在传送流程中占有越来越少的网络带宽，因而MPEG-4已经向发动机压缩比更高一些的H.264和AVS的编码格式演变。而这种更加专业的视频流屏幕分辨率和压缩格式则会进一步提高对关键CPU中解决功能的要求。除开强劲的处置工作能力以外，还必须CPU服务平台给予充分的协调能力。从现阶段看来，在压缩格式层面尽管H.264最受业内亲睐，有希望变成将来两年的的流行。可是，因为M-JPEG、H.263、MPEG4和H.264等编解码优化算法都各有优点，再加之市场的需求的多样化，这种规范可能在一段时间内并存。要使计划方案具备竞争能力，务必对尽量多的标淮给与适用。与此同时，新闻媒体解决文件格式和优化算法也在不断创新，当更加专业的优化算法发生时，技术工程师期待只需在原来解决方法基本上实现根据手机软件的简单的升級，而不是再次设计方案。与此同时，视频监控系统又有其对安全性等安全生产技术的特别要求，不论是商业服务或是家中运用，机器设备自身都具有着被非法入侵和黑客入侵的威协，要充分的保证设施的稳定性对设计产品毫无疑问是挺大的挑戰。在这时候，内嵌ISP的soc芯片CMOS感应器商品就展现出先天发育不足的缺陷，以其尚不可以进行这般繁杂的作用，而要配置独立的图形处理器才可以符合要求。ASIC尽管具备费用优点，可是在解决媒体格式、优化算法的改善和升級层面则具备与生俱来的缺点，在音频视频规范持续演变及其优化算法不断完善的视频监控系统销售市场，ASIC看起来稍逊许多。

?

在这儿，传统式的CPU经销商如ADI、TI、NXP等具备不可替代的竞争能力。在其中ADI企业专为达到现如今内嵌式音频视频和通讯运用的估算规定及功能损耗约束方程而制定的新式内嵌式CPUBlackfin系列以其明显的特性主要表现而分外引人注意。

Blackfin系列CPU在数字图像处理层面有其特有的工艺优点，包含：

能够更新到全新的视頻规范，向消费者给予解决全部目前规范和将来规范的工作能力；

动态性电池管理。全部的 Blackfin CPU均采取了多种多样节能环保。Blackfin CPU根据一种选通数字时钟核心设计方案，可依照逐一命令来可选择性地断开作用模块的开关电源。还支撑多种多样对于所需 CPU 姿势非常少（或压根不用 CPU 姿势）期内的关闭电源方式。该CPU还适用一种自含动态性电池管理电源电路，依靠该电源电路就可以对输出功率和工作电压开展单独操纵，以达到已经运行的计算方法的功能规定。这种变换能够在一个 RTOS 或客户固定件的调节下持续发生。大部分 Blackfin CPU都保证了片上核心稳压电源电路，并可在低至 0.8V 的工作电压情况下工作中，因此非常适用于必须增加充电电池使用期限的携带式运用；

具备性能卓越CPU核心。该处理器架构根据一个10级RISC MCU/DSP生产流水线和一个专为达到最好编码相对密度而制定的混和16/32位指令系统构架，该构架很适用于密度高的、大算法复杂度的数字图像处理系统软件；

带宽测试的DMA。图象处理系统软件必须对很多的图象信息完成解决，这牵涉到运行内存数据信息存储，选用Blackfin的二维DMA控制板能够达到全自动传输数据，大幅降低CPU的核心花销；专用型的视頻指令系统，图象处理中出现很多的视頻清晰度解决，BlackfinCPU具备专业为8位视頻数据信息及其常见的视頻清晰度解决计算机算法的指令系统，进一步提高了响应速度；

等级分类的储存空间。Blackfin具备L1和L2二级Cache，针对一些不宜应用DMA实际操作的数据信息，能够选用数据信息/编码缓存的方式来加速响应速度；

丰富多彩的外接设备作用。Blackfin具备快速的串/并行处理api接口，能够无缝拼接的联接其他快速元器件；

安全性层面，Blackfin Lockbox Secure Technology运用硬件软件紧密结合的方法来完成各种各样可靠维护作用。系统对开展鉴别的公共性密匙储存于单次可编程控制器（OTP）运行内存中的客户可编程控制器地区，这类储存方法能够由OEM来操纵和界定。与此同时因为其具备可编程控制器性，使指令系统可完成丰富多彩的手机软件加密技术，代表着同样的设备能适用多种多样內容维护文件格式。故该技术性可从来源于的认证、內容的一致性、安全保密性及其可升级性等各个方面为全部视频监控系统机器设备给予一个安全性自然环境；

功耗低、成本低也是Blackfin有着突显性价比高的关键所在。

根据之上技术性特性，与此同时因为其强劲的多媒体系统解决工作能力、技术专业的优化算法适用、和内嵌式嵌入式操作系统，使Blackfin不但能完成良好的对焦等3A1B优化算法，还可以实行繁杂的如全自动优选编码等测算密集式优化算法，特别是在在对CPU规定挺高的智能化视频监控系统等商品中更充分发挥着出众的功效。

仅以智能监控监控产品为例子，虽然早已获得了极大进度，智能监控剖析行业现阶段仍无认可的最佳方式 。其本身研究方向的多元性，促使时间复杂度高，应用领域比较有限，研究思路和专用工具多种多样，沒有可扩展性、精确度、速率都合乎要求的常见方式 。与此同时，视频监控系统系统软件的数字化和分布式系统解决的规定，及其规模性工程项目安裝对成本费、容积和功能损耗的限定，使计算工作能力和网络带宽都是在不断地增强的内嵌式CPU变成 视频监控系统系统软件的主要挑选。并非规范化的智能监控剖析，恰好是DSP的立足之地。

Blackfin的几十个DMA安全通道和可灵便配备的Cache非常好地考虑了视频监控系统对系统大算法复杂度，高数据信息吞吐率的规定。10级生产流水线促使Blackfin有较强的命令并行执行工作能力。零花销循环系统控制代码让系统软件中的很多循环系统自动跳转不会再耗费一切CPU的指令周期。运用这种优点，real视频解码器的idct4×4优化算法在Blackfin上速率提升了7倍。

此外，视頻数据信息也是有其本身的特点。在不一样的颜色空间内，表明清晰度的各个份量一般 是8位总宽。Blackfin的4个视頻算术运算模块视频清晰度指令系统大大的加快了视頻计算速率。一条视频清晰度实际操作命令能够在一个周期时间内进行4对视頻数据信息份量的加减法、加减法、加减混合、取均值或是求差并求平方根等11种视頻清晰度计算。这种计算在编解码优化算法中的健身运动可能、loopfilter和智能监控剖析的各种各样优化算法中很多运用。在智能监控剖析的一些基本算法中，如条形图统计分析，平均值计算，Sobel计算，组织学中的澎涨计算等可以运用Blackfin的MIN，MAX命令来清除标准自动跳转，节约CPU周期时间。值得一提的是，Blackfin还适用13种非视頻信息的向量运算。适度地设计方案算法设计，在前情况分离出来、阀值测算和升级等众多阶段都能够应用Blackfin的特点命令进而使智能监控剖析的优化算法更为便捷。这种高效的命令中，绝大多数命令都能并行执行，使Blackfin的处置工作能力再翻倍。

运用层面，由南京市新奕天高新科技有限责任公司与香港理工大学联合开发出的根据Blackfin系列热门产品BF561的一流智能监控监控系统ThinkSmart早已走向市场。在其中BF561与众不同的双核处理器设计方案使ThinkSmart在解决核上能自主的运作图象处理和控制系统每日任务，进而达到最佳的总体特性，使这款商品可以简易而又合理检验威协或现在访问量，完成一系列智能化系统视频监控系统作用。

Blackfin系列CPU在数字图像处理层面，尤其是解决智能化系统的技术性挑戰层面，是很多运用生产商的满意之选。ADI企业也在尽力根据全新的CMOS深亚微米加工工艺限度、更加深入的生产流水线、多核心、每一个关键大量的估算模块，及其灵活运用信号分析加快模块，再次提升Blackfin系列的特性，提高其在性价和特性功能损耗比层面的领先水平。

上一篇：FPC研发新型指纹传感器 可置于玻璃之下

下一篇：一种异质多传感器的异步量测融合算法验证