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dsp微处理器
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数字信号处理
DSP数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
DSP微处理器
DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。
DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：
（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；
（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
（7）可以并行执行多个操作；
（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
DSP技术 基于DSP的智能视频监控系统
传统的视频监视系统是简单的非智能闭路电视（CCTV）系统，其缺点十分明显。这样的系统或者需要安保人员实时监视画面以捕捉关键事件，或者需要在事后对视频记录进行回放并进行人工分析，耗时耗力，成本高而效率低。近几年，DSP在智能视频监控系统方面的应用不断完善，正在逐渐取代传统的模拟非智能系统。
iSuppli公司2006年的一份分析报告曾指出，IP视频监控系统市场到2010年将增长近十倍。 IP监控的创新技术之一是“智能摄像机”，它拥有强大的数字信号处理器，能探测威胁并触发自动响应。可见，DSP芯片是智能监控的核心。
提到DSP，多数人都会联想到TI公司。该公司的DSP开发历史悠久，它所占据的DSP市场份额遥遥领先。当然，TI公司也重视DSP在智能视频监控中的应用（见TI 达芬奇技术实现数字化智能视频监控http://www.21ic.com/news/n12583c8.aspx）。
本文重点介绍ADI公司在智能监控领域的进展情况。本月初，笔者有幸和ADI上海公司的DSP和嵌入式处理器产品技术市场经理张铁虎、EP/DSP高级技术应用工程师魏宏伟两位先生进行了交流。他们介绍了ADI公司DSP智能监控技术、战略特点和计划等，在此向21IC用户做个汇报。
虽然总体来说ADI公司DSP的名气不如TI的大，但该公司对DSP应用于智能视频监控相当重视。从产品角度来讲，ADI公司主要业务有三：模拟产品、MEMS和DSP。其中DSP应用包括工业测控、移动媒体和汽车电子，而监控则占据ADI工业测控业务的大部分。可见，智能监控对于ADI的DSP业务发展十分重要。
据张铁虎介绍，ADI的DSP发展历程虽然不如TI的悠久，但拥有自己明显的特点或优势。首先，ADI的DSP架构和TI的不同。TI的DSP实际上是ARM＋DSP，所以需要两套开发工具。ADI的DSP是基于1999年与Intel公司合作开发的Micro Signal Architecture（微信号架构），称作convergent processor，在一个核里既有数字信号处理功能，又有MCU功能，所以只需一套开发工具，为用户使用、学习提供了方便。其次，ADI的DSP开发工具是免费的，可在该公司网站上随时下载。据第三方评测机构BDTI称，ADI的DSP具有最高的性价比。此外，ADI的DSP还具有功耗低、稳定（工业/汽车级DSP工作温度范围为－40至＋85摄氏度）的优点。
ADI公司在智能视频监控方面的市场策略比较独特。有一些第三方设计单位为用户提供解决方案。尤其是，ADI同许多科研院所（如清华大学）进行合作，共同展开视频分析的开发工作。视频智能分析算法属于前沿技术，挑战性很强，而科研院所内的智力资源比较丰富，非常适合做这方面的研究。
目前，ADI公司的一些DSP智能视频监控已经走向实际应用。在印度，人头清点（people counting）系统已经实现量产；在美国，车牌识别系统实现了小批量应用；在中国，人脸识别也实现了小批量应用。
张铁虎介绍说，现在智能视频监控还主要应用在对安全要求很高的场合，如银行、监狱、水厂、政府机关等。随着技术的发展、成本的降低，智能视频监控将越来越普及，更广泛地取代传统的CCTV。
张铁虎说，ADI公司非常看好智能监控市场，在这方面将持续投资，并在全球范围内同设计公司、科研院所展开合作开发。DSP技术也是ADI的长期计划，目前该公司正在设计下一代的指令集，并已经完成了其中一部分。ADI的DSP会特别注重视频分析，并为这方面的客户提供参考设计、算法模块等。
关于DSP核FPGA的竞争问题，张铁虎说，DSP更适合视频分析，而FPGA的长处是并行处理。另外，FPGA还存在体积大、功耗大、价格高等问题。不过，根据BDTI的报告，FPGA正越来越多地涉入DSP的应用领域。在现今的很多设计中，DSP往往与FPGA配合使用。在很多情形下，这一组合对于下一代系统的设计仍然适合。但在另外一些情形下，设计者会考虑仅使用两者之一，而且通常是FPGA取代DSP的功能。然而，对于智能视频监控市场，虽然FPGA也在试图进入，但就目前情况来看，DSP似乎是比较现实的解决方案。
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