一種數(shù)字視頻技術(shù)簡(jiǎn)介-達(dá)芬奇技術(shù)

前言

數(shù)字視頻技術(shù)無(wú)疑將重塑整個(gè)電子行業(yè)的面貌。當(dāng)然，數(shù)字視頻技術(shù)也正在使我們的視頻體驗(yàn)、傳輸以及交互方式發(fā)生著深刻的變化。 其已開(kāi)始進(jìn)入我們的汽車、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話以及網(wǎng)絡(luò)。 不過(guò)，帶來(lái)高品質(zhì)的娛樂(lè)享受僅是精彩剛剛開(kāi)始!

過(guò)去，工程師們?cè)趯?shí)施數(shù)字視頻時(shí)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(yīng)性。雖然專用器件的靈活性稍高于ASIC，但是，面對(duì)日新月異的多媒體標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用，它們的效用仍然很有限?？删幊唐脚_(tái)雖然是延長(zhǎng)產(chǎn)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(shù)市場(chǎng)，它們往往需要巨額的軟件開(kāi)發(fā)投資。

將數(shù)字視頻嵌入式應(yīng)用中的首要難題是：實(shí)現(xiàn)視頻的復(fù)雜性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)簡(jiǎn)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(kāi)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(shí)時(shí)問(wèn)題乃至視頻源的可靠性等(例如，來(lái)自硬盤驅(qū)動(dòng)器的視頻流與來(lái)自無(wú)線通信鏈路的視頻流的區(qū)別)。即使是那些看似簡(jiǎn)單明了的任務(wù)--如高效管理音頻/視頻同步以及在IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)可靠的視頻傳輸，仍然會(huì)讓開(kāi)發(fā)人員傷透腦筋。雖然有些器件讓眾多應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員大喜過(guò)望，但是他們不得不支持多種標(biāo)準(zhǔn)，其中包括那些必須著手指定的新標(biāo)準(zhǔn)。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?cè)谠S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(kāi)發(fā)平臺(tái)。對(duì)于希望在新型應(yīng)用中集成視頻的工程師們來(lái)說(shuō)，必須使用低成本的現(xiàn)成視頻子系統(tǒng)來(lái)降低視頻設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

而利用德州儀器(TI)的達(dá)芬奇(DaVinci)技術(shù)一切難題皆可迎刃而解!

什么是達(dá)芬奇技術(shù)

成功實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻需要四大要素的最新進(jìn)步，即：處理器、開(kāi)發(fā)工具、軟件以及系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)。由于能夠在集成這四種要素的平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻、音頻、語(yǔ)音與話音技術(shù)，因此達(dá)芬奇技術(shù)可以為數(shù)字視頻的當(dāng)前變革打下基礎(chǔ)。

達(dá)芬奇技術(shù)充分利用了TI 25年的數(shù)字信號(hào)處理與集成電路專業(yè)技術(shù)來(lái)提供片上系統(tǒng)(SoC)，這種系統(tǒng)針對(duì)靈活的數(shù)字視頻實(shí)施而進(jìn)行了精心優(yōu)化，擁有業(yè)界領(lǐng)先的性能并集成了可編程數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)內(nèi)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(chǔ)器、I/O帶寬、平衡的內(nèi)部互連以及專用外設(shè)組合，基于達(dá)芬奇技術(shù)的SoC能夠以最低的成本為視頻應(yīng)用提供理想的核心動(dòng)力。

處理器自身只能用作數(shù)字視頻解決方案的基礎(chǔ)。管理數(shù)字視頻系統(tǒng)的所有組件是極其復(fù)雜的工程難題。對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，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(chǔ)技術(shù)方面投入大把時(shí)間和資金的好日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。

為了真正意義上地讓開(kāi)發(fā)人員克服最初的障礙并且加快產(chǎn)品上市進(jìn)程，僅僅開(kāi)發(fā)實(shí)施數(shù)字視頻的基礎(chǔ)芯片和軟件已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 開(kāi)發(fā)人員不僅需要處理器， 他們還需要能夠直接投入生產(chǎn)的理想代碼。換句話說(shuō)，為了滿足其應(yīng)用的特定需求，開(kāi)發(fā)人員還需要已經(jīng)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(yǔ)言和C語(yǔ)言的過(guò)渡使開(kāi)發(fā)人員能夠全力開(kāi)發(fā)更高級(jí)功能性那樣，達(dá)芬奇技術(shù)使開(kāi)發(fā)人員能夠擺脫數(shù)字視頻的具體技術(shù)細(xì)節(jié)。現(xiàn)在，開(kāi)發(fā)人員不再需要了解其視頻應(yīng)用中實(shí)施具體CODEC引擎(如：MPEG-2,H.263,WMA9)的細(xì)節(jié)。利用允許開(kāi)發(fā)人員無(wú)需修改上層應(yīng)用代碼即可以使用理想CODEC的API，我們可以顯著簡(jiǎn)化視頻CODEC處理的具體低層次細(xì)節(jié)。

擺脫CODEC的困擾是數(shù)字視頻廣泛普及的重要一步。當(dāng)開(kāi)發(fā)人員可以立足于以前開(kāi)發(fā)的功能性，創(chuàng)新就已經(jīng)來(lái)到他們眼前。例如，在過(guò)去開(kāi)發(fā)電子器件時(shí)，即使是最基本的功能，工程師們也需要進(jìn)行柵級(jí)布局。許多年來(lái)，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(chǔ)，同時(shí)也降低了實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)所所需要的工程量。例如，由于提供了顯著加快信號(hào)處理任務(wù)的計(jì)算引擎，DSP的問(wèn)世已經(jīng)推動(dòng)了數(shù)十載的技術(shù)創(chuàng)新。

利用達(dá)芬奇技術(shù)，TI可以再度實(shí)現(xiàn)全新的創(chuàng)新水平。正是DSP的問(wèn)世帶來(lái)了計(jì)算加速，因此達(dá)芬奇技術(shù)會(huì)以TI的DSP為基礎(chǔ)來(lái)提供應(yīng)用加速。開(kāi)發(fā)人員不再需要了解各種音頻、視頻、影像以及語(yǔ)音CODEC背后的機(jī)制。

對(duì)于那些希望依靠DSP這棵大樹(shù)的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)， 機(jī)會(huì)仍然存在。 但是，達(dá)芬奇已經(jīng)使它成為備選，而非必備。通過(guò)提供可隨時(shí)投產(chǎn)的軟件，如硬件驅(qū)動(dòng)器、人工優(yōu)化的CODEC、以及用于管理網(wǎng)絡(luò)中音頻/視頻同步和數(shù)據(jù)流的應(yīng)用代碼，達(dá)芬奇技術(shù)使開(kāi)發(fā)人員無(wú)需了解如何編程DSP即可實(shí)現(xiàn)一流的視頻功能。

利用達(dá)芬奇技術(shù)進(jìn)行開(kāi)方式的平臺(tái)開(kāi)發(fā)

數(shù)字視頻系統(tǒng)的復(fù)雜性主要?dú)w因于開(kāi)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(dá)芬奇技術(shù)通過(guò)提供開(kāi)放式平臺(tái)來(lái)降低系統(tǒng)復(fù)雜性 - 在該平臺(tái)之上，TI及其第三方合作伙伴已經(jīng)開(kāi)發(fā)和集成了構(gòu)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?qū)崿F(xiàn)數(shù)字視頻創(chuàng)新所需的軟硬件。

開(kāi)放式平臺(tái)的效力是勿庸置疑的。例如，PC市場(chǎng)的開(kāi)放式開(kāi)發(fā)平臺(tái)已經(jīng)引發(fā)了預(yù)演愈烈的創(chuàng)新應(yīng)用的爆炸性增長(zhǎng)。TI的OMAP平臺(tái)環(huán)境已經(jīng)將移動(dòng)電話應(yīng)用開(kāi)發(fā)提升到了一個(gè)新的高度 - 通過(guò)集成軟硬件，使軟件開(kāi)發(fā)商仍然能夠利用現(xiàn)有的系統(tǒng)，并集中精力開(kāi)拓新市場(chǎng)及新的收入來(lái)源，如開(kāi)發(fā)文本信息傳輸、鈴聲下載以及手機(jī)中的其他高級(jí)應(yīng)用等。

達(dá)芬奇技術(shù)將OMAP環(huán)境概念融入了廣泛的數(shù)字視頻應(yīng)用中。在芯片級(jí)，TI在視頻產(chǎn)品方面積累的專業(yè)技能以及歷史經(jīng)驗(yàn)使其能夠開(kāi)發(fā)出高度優(yōu)化的協(xié)處理器和開(kāi)發(fā)工具，以擴(kuò)展其基于芯片的DSP技術(shù)能力。不過(guò)，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需費(fèi)心如何針對(duì)自己的基本創(chuàng)新進(jìn)行編程和優(yōu)化代碼的細(xì)節(jié)問(wèn)題。達(dá)芬奇技術(shù)通過(guò)更加簡(jiǎn)單易用的標(biāo)準(zhǔn)API組合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些創(chuàng)新的利用 - 這些API允許輕松利用可隨時(shí)投產(chǎn)

的編解碼器，從而使開(kāi)發(fā)人員能夠?qū)⒕械介_(kāi)發(fā)可最大化附加值的產(chǎn)品上來(lái)。

達(dá)芬奇技術(shù)提供的開(kāi)放式開(kāi)發(fā)平臺(tái)同時(shí)也擴(kuò)展了應(yīng)用程序。達(dá)芬奇軟件初始將支持Linux，將來(lái)會(huì)陸續(xù)支持其他操作系統(tǒng)。Linux支持的內(nèi)容包括外設(shè)驅(qū)動(dòng)器、實(shí)時(shí)應(yīng)用管理、應(yīng)用級(jí)API以及可隨時(shí)投產(chǎn)的代碼。針對(duì)視頻而精心優(yōu)化的、基于集成的DSP、專用型開(kāi)發(fā)工具、調(diào)諧驅(qū)動(dòng)器、CODEC以及系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用代碼的整體組合使開(kāi)發(fā)人員能夠?qū)崿F(xiàn)完整而復(fù)雜的數(shù)字視頻系統(tǒng)，僅需少量函數(shù)調(diào)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(huì)實(shí)現(xiàn)和激發(fā)我們聞所未聞的新應(yīng)用。不過(guò)，只有工程師潛心于開(kāi)拓使用現(xiàn)有技術(shù)的新思路而無(wú)需煩勞做那些無(wú)用的重復(fù)開(kāi)發(fā)，創(chuàng)新才會(huì)成為可能。達(dá)芬奇技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字視頻背后的復(fù)雜細(xì)節(jié)，工程師們所要做的就是輕松地為消費(fèi)市場(chǎng)帶來(lái)低成本數(shù)字視頻。