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、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,增強產(chǎn)品的競爭能力;第二,DSP處理能力強,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。