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工業(yè)影像目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)降低高性能視頻處理成本與功耗

2010-03-22 20:14:56 本站原創(chuàng)
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      賽靈思公司(Xilinx, Inc. )在德國(guó)紐倫堡召開的 2010 年全球嵌入式展覽會(huì)(Embedded World 2010)上推出賽靈思 Spartan-6 FPGA 工業(yè)影像目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái),為低成本、低功耗 的工業(yè)影像系統(tǒng)加速高性能視頻處理應(yīng)用開發(fā)。工業(yè)設(shè)備 OEM 廠商現(xiàn)在就可快速構(gòu)建并評(píng)估具有高清影像分辨率、專用影像傳感器接口,以及智能視頻和高級(jí)影像處理算法的可再編程影 像解決方案。

      2009 年,數(shù)字 IP 攝像頭占全球監(jiān)控?cái)z像頭市場(chǎng)的 11%,這一市場(chǎng)份額到 2013 年預(yù)計(jì)將增至 25%。1賽靈思的工業(yè)影像平臺(tái)使 OEM 廠商能夠充分利用市場(chǎng)機(jī)遇,發(fā)揮專為視頻處理應(yīng)用而量身定制的完整開發(fā)環(huán)境的優(yōu)勢(shì),充分滿足高分辨率數(shù)字視頻會(huì)議、視頻監(jiān)控以及機(jī)器視覺系統(tǒng)等視頻處理應(yīng) 用的需求。

       “隨著工業(yè)影像產(chǎn)品從模擬向數(shù) 字技術(shù)的轉(zhuǎn)變且影像傳感器日益專業(yè)化,系統(tǒng)架構(gòu)師必須放眼 ASSP 和 ASIC 以外,尋找靈活性和成本效益更高的可編程平臺(tái)。”賽靈思工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān) Mark Jensen 指出,“我們的 Spartan-6 FPGA 工業(yè)影像平臺(tái)使工業(yè) OEM 廠商能以更少的投入實(shí)現(xiàn)更高的回報(bào),從而不僅能輕松擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng),同時(shí)還能加速開發(fā)最新的、業(yè)界前沿的差異化視頻處理應(yīng)用,以滿足日新月異的產(chǎn)品與市場(chǎng)要 求實(shí)現(xiàn)靈活的擴(kuò)展。”

      針對(duì)工業(yè)影像應(yīng)用而優(yōu)化

      憑借 Spartan-6 FPGA 工業(yè)視頻處理套件提供的最新可編程技術(shù)和智能設(shè)計(jì)方法,工業(yè)影像目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)使工程師能夠集中精力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化與技術(shù)創(chuàng)新,而不必為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)架構(gòu)操心 勞神。這種專用開發(fā)套件是廣受青睞的 Spartan-3A FPGA DSP 視頻入門套件的第二代產(chǎn)品,不僅能輕松實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的特性及功能,而且還能通過低成本、低功耗的 Spartan-6 FPGA 系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高的器件密度。

      該款工業(yè)視頻處理套件與安富利聯(lián)合開發(fā),實(shí)現(xiàn)了全面集成并具有高度的可擴(kuò)展性,并提供進(jìn)行“開箱即用”設(shè)計(jì)工作所需的全部軟、硬件。該套件包括帶兩塊基于 業(yè)界標(biāo)準(zhǔn) FPGA 夾層卡 (FMC) 規(guī)范2的子卡的 Avnet Spartan-6 LX150T FPGA 開發(fā)板、視頻與影像處理軟 IP、ISE 設(shè)計(jì)套件系統(tǒng)版本軟件以及 4 種目標(biāo)參考設(shè)計(jì)。此外,該套件還具備可為實(shí)時(shí)高清 (HD) 視頻流功能提供直接支持的 Omnivision 影像傳感器。

       “對(duì)工業(yè)與監(jiān)控領(lǐng)域中基于 FPGA 的視頻處理感興趣的開發(fā)人員來說,該套件可謂完美的切入點(diǎn)。”安富利電子元件部全球技術(shù)市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Jim Beneke 指出,“我們?cè)谔准刑峁┑挠布軌蚺c示例參考設(shè)計(jì)完美結(jié)合,使工程師能夠全面探索賽靈思和第三方合作伙伴推出的最新視頻 IP。”

              工業(yè) OEM 廠商可充分利用賽靈思 FPGA 和 32 位 MicroBlaze 軟處理器強(qiáng)大的并行處理能力將系統(tǒng)處理器解放出來,進(jìn)而實(shí)施協(xié)處理架構(gòu)。在 Spartan-6 中嵌入的功耗優(yōu)化型串行收發(fā)器和高速 I/O 使工業(yè) OEM 廠商能使用支持 HD 分辨率、更高的位深以及廣泛的動(dòng)態(tài)范圍影像的最新影像傳應(yīng)器。通過在同一封裝布局中縮放器件尺寸可實(shí)現(xiàn)高靈活性的低成本設(shè)計(jì)平臺(tái),從而方便地為 Spartan-6 FPGA 添加與眾不同的差異化特性及功能。

      隨套件提供的目標(biāo)參考設(shè)計(jì)可開箱即用,用于創(chuàng)建能支持即時(shí) HD 攝像頭、雙攝像頭和 DVI 輸入源的單芯片攝像頭和視頻處理模塊:

      - 攝像頭幀緩沖器:可實(shí)時(shí)處理攝像頭捕獲的視頻流,并緩沖至外部存儲(chǔ)器中。設(shè)計(jì)通過數(shù)據(jù)緩沖來更改視頻幀速率,并利用 MicroBlaze 軟處理器對(duì)硬件處理模塊進(jìn)行控制;
      - DVI 視頻處理:當(dāng)視頻流流經(jīng)系統(tǒng)時(shí)對(duì)其進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理,這不僅為視頻處理系統(tǒng)提供了一種最簡(jiǎn)單的形式,而且還消除了需要采用外接存儲(chǔ)器中幀緩沖器的麻煩;
       - DVI 視頻幀緩沖器:工作的視頻管道使用外部存儲(chǔ)器作為幀緩沖,并以簡(jiǎn)單平臺(tái)作為開發(fā)人員的設(shè)計(jì)工作起點(diǎn);
高性能硬件協(xié)同仿 真:用原始以太網(wǎng)連接支持多設(shè)計(jì)迭代,進(jìn)而加速算法驗(yàn)證。

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