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基于數(shù)字視頻的達芬奇技術解析

2010/11/26

　　數(shù)字視頻技術無疑將重塑整個電子行業(yè)的面貌。當然，數(shù)字視頻技術也正在使我們的視頻體驗、傳輸以及交互方式發(fā)生著深刻的變化。其已開始進入我們的汽車、計算機、移動電話以及網絡。不過，帶來高品質的娛樂享受僅是精彩剛剛開始！
　　
　　過去，工程師們在實施數(shù)字視頻時選擇非常有限。硬連線以及基于ASIC的方案總是限制著器件的前途及功能，并且也限制它們的自適應性。雖然專用器件的靈活性稍高于ASIC，但是，面對日新月異的多媒體標準與應用，它們的效用仍然很有限�？删幊唐脚_雖然是延長產品使用壽命的最靈活的方法，但是，為了打入數(shù)字視頻技術市場，它們往往需要巨額的軟件開發(fā)投資。
　　
　　將數(shù)字視頻嵌入式應用中的首要難題是：實現(xiàn)視頻的復雜性要遠遠超過簡單的圖象與音頻壓縮和解壓縮。數(shù)字視頻可以采用形形色色的形式與格式，開發(fā)人員需要支持繁雜的配置和各種不同的方面，如：不同的分辨率/顯示器尺寸、不同的比特率、實時問題乃至視頻源的可靠性等(例如，來自硬盤驅動器的視頻流與來自無線通信鏈路的視頻流的區(qū)別)。即使是那些看似簡單明了的任務--如高效管理音頻/視頻同步以及在IP網絡上實現(xiàn)可靠的視頻傳輸，仍然會讓開發(fā)人員傷透腦筋。雖然有些器件讓眾多應用開發(fā)人員大喜過望，但是他們不得不支持多種標準，其中包括那些必須著手指定的新標準。為了一窺這種靈活性的重要性，只需想一想H.264視頻CODEC的迅速部署和廣泛普及。
　　
　　橫亙在許多工程師面前的主要障礙是缺少具有性能足夠多、成本足夠低、靈活性足夠高、唾手可得的數(shù)字視頻開發(fā)平臺。對于希望在新型應用中集成視頻的工程師們來說，必須使用低成本的現(xiàn)成視頻子系統(tǒng)來降低視頻設計的復雜性。
　　
　　而利用德州儀器(TI)的達芬奇(DaVinci)技術一切難題皆可迎刃而解！
　　
　　什么是達芬奇技術
　　
　　成功實現(xiàn)數(shù)字視頻需要四大要素的最新進步，即：處理器、開發(fā)工具、軟件以及系統(tǒng)專業(yè)技術。由于能夠在集成這四種要素的平臺中實現(xiàn)數(shù)字視頻、音頻、語音與話音技術，因此達芬奇技術可以為數(shù)字視頻的當前變革打下基礎。
　　
　　達芬奇技術充分利用了TI 25年的數(shù)字信號處理與集成電路專業(yè)技術來提供片上系統(tǒng)(SoC)，這種系統(tǒng)針對靈活的數(shù)字視頻實施而進行了精心優(yōu)化，擁有業(yè)界領先的性能并集成了可編程數(shù)字信號處理器(DSP)內核、ARM處理器以及視頻加速協(xié)處理器。憑借高效的處理能力、存儲器、I/O帶寬、平衡的內部互連以及專用外設組合，基于達芬奇技術的SoC能夠以最低的成本為視頻應用提供理想的核心動力。
　　
　　處理器自身只能用作數(shù)字視頻解決方案的基礎。管理數(shù)字視頻系統(tǒng)的所有組件是極其復雜的工程難題。對于許多應用來說，數(shù)字視頻只是更為龐雜的系統(tǒng)的眾多組件之一。工程師隨意地在自視為基礎技術方面投入大把時間和資金的好日子已經一去不復返了。
　　
　　為了真正意義上地讓開發(fā)人員克服最初的障礙并且加快產品上市進程，僅僅開發(fā)實施數(shù)字視頻的基礎芯片和軟件已經遠遠不夠。開發(fā)人員不僅需要處理器，他們還需要能夠直接投入生產的理想代碼。換句話說，為了滿足其應用的特定需求，開發(fā)人員還需要已經集成到可配置或輕松編程的數(shù)字視頻子系統(tǒng)上的硬件和軟件。
　　
　　正像匯編語言和C語言的過渡使開發(fā)人員能夠全力開發(fā)更高級功能性那樣，達芬奇技術使開發(fā)人員能夠擺脫數(shù)字視頻的具體技術細節(jié)。現(xiàn)在，開發(fā)人員不再需要了解其視頻應用中實施具體CODEC引擎(如：MPEG-2,H.263,WMA9)的細節(jié)。利用允許開發(fā)人員無需修改上層應用代碼即可以使用理想CODEC的API，我們可以顯著簡化視頻CODEC處理的具體低層次細節(jié)。

　　擺脫CODEC的困擾是數(shù)字視頻廣泛普及的重要一步。當開發(fā)人員可以立足于以前開發(fā)的功能性，創(chuàng)新就已經來到他們眼前。例如，在過去開發(fā)電子器件時，即使是最基本的功能，工程師們也需要進行柵級布局。許多年來，TI等公司始終致力于在硅芯片中集成功能，為超越自身功能期望的器件打下了基礎，同時也降低了實現(xiàn)預期目標所所需要的工程量。例如，由于提供了顯著加快信號處理任務的計算引擎，DSP的問世已經推動了數(shù)十載的技術創(chuàng)新。
　　
　　利用達芬奇技術，TI可以再度實現(xiàn)全新的創(chuàng)新水平。正是DSP的問世帶來了計算加速，因此達芬奇技術會以TI的DSP為基礎來提供應用加速。開發(fā)人員不再需要了解各種音頻、視頻、影像以及語音CODEC背后的機制。
　　
　　對于那些希望依靠DSP這棵大樹的開發(fā)人員來說，機會仍然存在。但是，達芬奇已經使它成為備選，而非必備。通過提供可隨時投產的軟件，如硬件驅動器、人工優(yōu)化的CODEC、以及用于管理網絡中音頻/視頻同步和數(shù)據流的應用代碼，達芬奇技術使開發(fā)人員無需了解如何編程DSP即可實現(xiàn)一流的視頻功能。
　　
　　利用達芬奇技術進行開方式的平臺開發(fā)
　　
　　數(shù)字視頻系統(tǒng)的復雜性主要歸因于開發(fā)人員必須創(chuàng)建和管理的眾多組件。為眾多組件編寫代碼并且管理其間的交互將大大增加集成一套完整系統(tǒng)的難度。
　　
　　達芬奇技術通過提供開放式平臺來降低系統(tǒng)復雜性 - 在該平臺之上，TI及其第三方合作伙伴已經開發(fā)和集成了構成數(shù)字視頻系統(tǒng)所需要的各種組件。并且他們還集成了使任何工程師都能夠實現(xiàn)數(shù)字視頻創(chuàng)新所需的軟硬件。
　　
　　開放式平臺的效力是勿庸置疑的。例如，PC市場的開放式開發(fā)平臺已經引發(fā)了預演愈烈的創(chuàng)新應用的爆炸性增長。TI的OMAP平臺環(huán)境已經將移動電話應用開發(fā)提升到了一個新的高度 - 通過集成軟硬件，使軟件開發(fā)商仍然能夠利用現(xiàn)有的系統(tǒng)，并集中精力開拓新市場及新的收入來源，如開發(fā)文本信息傳輸、鈴聲下載以及手機中的其他高級應用等。
　　
　　達芬奇技術將OMAP環(huán)境概念融入了廣泛的數(shù)字視頻應用中。在芯片級，TI在視頻產品方面積累的專業(yè)技能以及歷史經驗使其能夠開發(fā)出高度優(yōu)化的協(xié)處理器和開發(fā)工具，以擴展其基于芯片的DSP技術能力。不過，開發(fā)人員無需費心如何針對自己的基本創(chuàng)新進行編程和優(yōu)化代碼的細節(jié)問題。達芬奇技術通過更加簡單易用的標準API組合來實現(xiàn)對這些創(chuàng)新的利用 - 這些API允許輕松利用可隨時投產的編解碼器，從而使開發(fā)人員能夠將精力集中到開發(fā)可最大化附加值的產品上來。
　　
　　達芬奇技術提供的開放式開發(fā)平臺同時也擴展了應用程序。達芬奇軟件初始將支持Linux，將來會陸續(xù)支持其他操作系統(tǒng)。Linux支持的內容包括外設驅動器、實時應用管理、應用級API以及可隨時投產的代碼。針對視頻而精心優(yōu)化的、基于集成的DSP、專用型開發(fā)工具、調諧驅動器、CODEC以及系統(tǒng)級應用代碼的整體組合使開發(fā)人員能夠實現(xiàn)完整而復雜的數(shù)字視頻系統(tǒng)，僅需少量函數(shù)調用即可提供編解碼功能。
　　
　　世界在變，而數(shù)字視頻現(xiàn)成的可用性一定會實現(xiàn)和激發(fā)我們聞所未聞的新應用。不過，只有工程師潛心于開拓使用現(xiàn)有技術的新思路而無需煩勞做那些無用的重復開發(fā)，創(chuàng)新才會成為可能。達芬奇技術已經實現(xiàn)了數(shù)字視頻背后的復雜細節(jié)，工程師們所要做的就是輕松地為消費市場帶來低成本數(shù)字視頻。

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