一、概述

      從歷史角度講，以前的DSP名詞是指一種信號處理技術(shù)，一直到上個世紀(jì)八十年代初推出DSP芯片，DSP才逐步成為一種全新高速處理器的名稱。最初的DSP處理能力有限，主要應(yīng)用在于數(shù)據(jù)通信和語音處理領(lǐng)域，其后DSP應(yīng)用逐步擴(kuò)展到各種電子產(chǎn)品中，諸如硬盤驅(qū)動器、通用調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字答錄機(jī)、無線通信終端。隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，九十年代中DSP在數(shù)字GSM手機(jī)應(yīng)用和無線基站應(yīng)用中獲得了巨大的成功。目前DSP開始全面拓展到應(yīng)用領(lǐng)域，在寬帶通信、數(shù)字控制、數(shù)字音頻、數(shù)字視頻等市場上開始占居主角。

      視頻處理方面也已經(jīng)由前幾年的ASIC方案轉(zhuǎn)向DSP平臺，在DSP平臺上進(jìn)行視頻產(chǎn)品開發(fā)有以下幾方面的優(yōu)勢：第一，用戶開發(fā)自由度更大，支持多種個性化開發(fā)，可以滿足市場不斷提出的新的要求，在第一時間提升產(chǎn)品性能，增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭能力；第二，DSP處理能力強(qiáng)，可以在一個DSP上同時實現(xiàn)多路音視頻信號的壓縮處理，同時為了及時滿足應(yīng)用的需要、還提供了很多視頻專用功能，比如視頻濾波、De-interlace處理、高分辨顯示輸出、OSD功能等，甚至象網(wǎng)絡(luò)接口、IDE接口都成為了視頻DSP的主要功能，這樣使進(jìn)一步大幅度降低產(chǎn)品的成本成為可能（這一點很重要）；第三，開發(fā)周期短，實現(xiàn)快速技術(shù)更新和產(chǎn)品換代；第四，芯片功耗低，對提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性提供可靠保障。 

      目前市場上許多款視頻處理的DSP形成主流應(yīng)用，以它們各自的技術(shù)特色受到市場的廣泛應(yīng)用。下面我們就將從他們各自的主要性能和實現(xiàn)產(chǎn)品化方面做一個比較。

二、主流視頻處理DSP介紹

1、PNX1300系列芯片

      PNX1300系列DSP是Philips開發(fā)生產(chǎn)的。 Philips是最早開發(fā)視頻DSP的廠商，1996年推出了Trimedia系列的第一款芯片TM-1000，隨后推出了TM-1100、TM-1300、PNX-1300（TM-1300改進(jìn)版)，目前統(tǒng)一更名為Nexperia系列。PNX-1300系列芯片正在被大規(guī)模應(yīng)用開始于視頻監(jiān)控產(chǎn)品中。目前它有多種型號：
    PNX-1302 200MHz
    PNX-1301 180MHz
    PNX-1311 166MHz（低功耗）
    PNX-1300 143MHz
    PNX-1303 166MHz

2、PNX1500系列芯片

    在PNX-1300系列成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上，Philips 于去年推出了性能更高的PNX-1500系列。作為PNX-1300系列的升級換代產(chǎn)品，PNX-1500系列處理能力更高、性能更好。該產(chǎn)品于2004年下半年批量上市，成為了數(shù)字視頻應(yīng)用的新亮點。目前推出的型號：
    PNX-1500E 243MHz
    PNX-1501E 266MHz
    PNX-1502E 300MHz
即將推出的還有：
    PNX-1503E >350MHz
    PNX-1511E 266MHz（低功耗）
    同時新一代的 PNX1700系列（>500MHz）也在研發(fā)中，預(yù)計明年將發(fā)布。
    從芯片的技術(shù)情況來看PNX-1500并不是PNX-1300簡單的速度升級，各方面的性能有了很大提高，功能也日趨完善，主要性能對比如下：

另外，PNX-1500還在PNX1300的基礎(chǔ)上增加了許多功能，成為該系列產(chǎn)品的新亮點。增加的新功能有：
        網(wǎng)絡(luò)接口、IDE接口：提供了開發(fā)信息化家電和數(shù)字視頻設(shè)備的主要接口
        視頻輸出：提供LED高分辨輸出、高清視頻輸出（1920x1080）
        視頻處理單元：視頻濾波和De-interlace處理
        2D圖形加速器：可以生成圖形
        內(nèi)嵌看門狗并具有兩個Reset 管腳：高可靠性設(shè)計

3、 DM64X系列芯片

      MD64X視頻處理 DSP是TI公司生產(chǎn)的，TI公司是DSP芯片的行業(yè)老大，它的眾多產(chǎn)品多年來一直統(tǒng)治著這個行業(yè)，已經(jīng)深入應(yīng)用到了電子信息行業(yè)各個領(lǐng)域中。2003年TI發(fā)布了TMS320DM64X系列的視頻DSP產(chǎn)品，2004年下半年批量供貨，產(chǎn)品一經(jīng)面世得到了數(shù)字視頻行業(yè)的強(qiáng)烈關(guān)注。目前推出的產(chǎn)品為：
    DM640 400MHz 一個視頻單元
    DM641 500/600MHz 兩個視頻單元
    DM642 500/600MHz 三個視頻單元

      每個Video單元又分成A、B兩個口，A/B 口可以分別處理一路視頻采集，因此DM642最多可以處理6路視頻采集數(shù)據(jù)（不帶音頻）。如果將Video單元配置成Video out方式，則只能在A口輸出，B口不可以，因此DM642最多可支持3路視頻輸出（不帶音頻）。如果同時處理音頻，每一個視頻單元可以處理兩路立體聲。

      DM642芯片功耗1.5W，支持SDRAM最大為32MB，同時也具有網(wǎng)絡(luò)接口。

4、 其他視頻處理DSP產(chǎn)品

      除了以上三款產(chǎn)品之外，還有多家公司推出了視頻DSP產(chǎn)品：
 
      Equator公司繼MAP-CA芯片后推出了BSP-15芯片，主頻有256、300、350和400MHz，芯片具有兩個視頻輸入口和音頻輸入口，一個視頻輸出口，可以支持SDRAM最大為128MB。

      ADI公司推出了ADSP-BF531/532/533系列產(chǎn)品，主頻從300MHz到600MH。該產(chǎn)品沒有預(yù)覽通道。
   
      對于MPEG-4算法眾多公司推出了ASIC方案，例如WIS公司的GO7007、Intime公司的IME6400、Vweb公司的VW2010、Toshiba 的TC35280XB、以及LSI Logic公司和ST Micro等等。 [page]

三．幾種DSP的應(yīng)用方式

      DSP作為視頻壓縮處理的主要平臺，開發(fā)商用戶可根據(jù)自身的應(yīng)用要求選擇不同的產(chǎn)品。以使自己的產(chǎn)品做到成本最低，性能最佳。由于視頻處理的實時性要求和數(shù)字視頻處理的特殊需要，視頻DSP的整體性能不能單單以主頻為主要衡量指標(biāo)，需要根據(jù)應(yīng)用的需要來評價視頻DSP的綜合性能。
 
      下面以目前在國內(nèi)數(shù)字監(jiān)控市場中多路視頻壓縮產(chǎn)品為例來比較不同的視頻DSP的處理能力和應(yīng)用情況。其中H.264算法為Base Profile，復(fù)雜度比MPEG-4高20-30%。

1、作為4路CIF壓縮卡應(yīng)用：

 

     注：如果DSP的處理能力足夠，通常聲音處理同時由DSP完成，對于一顆PNX-1300處理4路的方案需要額外的器件來實現(xiàn)聲音處理。對于使用PNX-1300 和PNX-1500芯片單片處理4路CIF需要外接四畫面器件。

2、作為4路Half D1壓縮卡應(yīng)用： 

   

        注：對于Half D1壓縮卡一顆PNX-1300已經(jīng)無法完成處理2路。

3、作為4路D1壓縮卡應(yīng)用： 

    
        
       注：對于D1壓縮卡PNX-1500具有De-Interlace功能，不需要額外的開銷就可以完成。De-Interlace是完成D1壓縮的重要功能，它處理的好壞直接影響圖像質(zhì)量。

4、作為嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用： 

   
  
      幾種視頻處理DSP作為DVR板卡的應(yīng)用時的配置情況如下：

   

四、結(jié)束語

      從以上各種器件指標(biāo)對比（注：文中所用到的技術(shù)數(shù)據(jù)均來自各廠商對用戶公開發(fā)布的技術(shù)文件）可以看出，幾款主流的DSP芯片可謂各有千秋，他們均代表了DSP技術(shù)目前的最高水平。針對不同市場對象和應(yīng)用要求，他們在產(chǎn)品的性能和功能取舍上都各有側(cè)重。

      對于目前監(jiān)控行業(yè)中數(shù)字視頻監(jiān)控的應(yīng)用，需要對DSP的綜合能力進(jìn)行評估。比如DSP的主頻速度并不能完全代表DSP對數(shù)字視頻的處理能力，還要綜合評估DSP數(shù)字視頻處理相關(guān)的專用功能。對用戶來講，選擇什么樣的DSP作為自己的視頻產(chǎn)品開發(fā)平臺，主要由應(yīng)用要求決定，同時要考慮產(chǎn)品的系列化程度以及未來發(fā)展的趨勢。通過合理的功能和性能的評估，同時考慮到開發(fā)和生產(chǎn)成本，實現(xiàn)最好的性價比是每一個開發(fā)用戶的最終目的。