本文主要介紹Blackfin處理器及其視頻應用產(chǎn)品范例，典型嵌入式數(shù)字視頻系統(tǒng)的構(gòu)成， Blackfin處理器的內(nèi)部視頻特性，以及應用架構(gòu)構(gòu)建考慮等內(nèi)容。

一直以來，實時系統(tǒng)的任務處理一直被劃分為DSP、 C單獨處理，在不斷滿足應用要求的過程中，單獨處理的優(yōu)化已盡量做到了高效，但多處理器的方案卻總是增加了復雜性和成本。為解決這一技術(shù)難題，1999年ADI公司和英特爾公司合作，提出了一種微信號體系結(jié)構(gòu)---Micro-Signal Architecture，在微處理器 C和數(shù)字信號處理器DSP二者合一的體系結(jié)構(gòu)之上誕生了Blackfin處理器。Blackfin處理器既具備了微處理器的功能性，同時擁有了數(shù)字信號處理器的高性能。 Blackfin處理器的出場得到了廣泛的認同和市場應用，以下給出當前視頻應用的幾個例子。

（1）數(shù)字硬盤錄像機--大立科技公司

該數(shù)字硬盤錄像機采用Blackfin 532處理器完成視頻的編碼。這款芯片的高性能低價格為該產(chǎn)品提供了良好的性價比和市場競爭力。目前這款產(chǎn)品不僅國內(nèi)熱銷同時遠銷海外。

（2）IP攝像頭--天朗電子公司

該IP攝像頭采用Blackfin 561處理器完成視頻語音的編碼，同時完成了操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議棧的功能。單芯片的方案、高質(zhì)量的視頻，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。IP攝像頭產(chǎn)品預計將成為視頻監(jiān)控領(lǐng)域的下一個增長點。

（3）PMP----iPed（愛浦多）公司

愛浦多公司的該款PMP產(chǎn)品采用Blackfin 531處理器完成視頻語音的解碼，同時完成了操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(xié)議棧、圖形界面等功能。其吸引人的價格、單芯片的方案、超低的功耗、高性能的處理，為該產(chǎn)品提供了良好的性價比，獲得了市場的廣泛好評。

（4）IP視頻電話--優(yōu)創(chuàng)科技公司

該IP視頻電話采用Blackfin 561處理器完成視頻語音的編解碼，同時完成了操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議棧的功能。單芯片的方案、高性能的處理、完備的功能為該產(chǎn)品提供了良好的性價比和市場競爭力。 典型的嵌入式數(shù)字視頻系統(tǒng)構(gòu)成

給出了典型的嵌入式數(shù)字視頻系統(tǒng)的構(gòu)成，功能上由視頻源、視頻解碼、視頻處理、視頻編碼、視頻顯示等五個部分組成。

視頻源分為模擬視頻源和數(shù)字視頻源兩種。對于模擬視頻源，由于采集的是模擬視頻信號，在送入處理器處理之前，需要通過視頻解碼器將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號，同時處理器需要通過SPI或者I2C對視頻解碼器進行初始化。對于數(shù)字視頻源，它送出的信號可直接送入處理器中進行處理。比較常用的兩種數(shù)字視頻源為CCD傳感器和CMOS傳感器。
視頻顯示方面，與視頻源類似，也分為模擬顯示和數(shù)字顯示兩種。對于模擬視頻信號的顯示，數(shù)字視頻信號由處理器送出之后，需要通過視頻編碼器將數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)化成模擬視頻信號。對于數(shù)字視頻顯示，它可以直接顯示處理器送出的數(shù)字視頻信號。 視頻處理的是Blackfin處理器，它擁有一個多功能、高速的并行接口 PPI接口。通過這個PPI接口，可實現(xiàn)與平行的AD/DA轉(zhuǎn)換器、ITU的R601、656視頻編解器以及其他通用外設(shè)的無縫連接。PPI包括一個專用時鐘引腳、3個幀同步引腳和16個數(shù)據(jù)引腳，工作頻率可達75MHz。它有兩個典型的工作模式：通用模式和BT.656模式。

Blackfin處理器內(nèi)部的視頻數(shù)據(jù)傳輸

在中，左邊顯示了一種PPI接收視頻數(shù)據(jù)的情形。PPI通過DMA將數(shù)據(jù)搬移至片外的存儲空間SDRAM。因為原始數(shù)據(jù)流的帶寬很寬，數(shù)據(jù)量很大，因此需要較大的存儲空間來存放多幀的數(shù)據(jù)。另有一個專用的DMA通道同時可以將數(shù)據(jù)搬移至片上的存儲空間。片上的存儲空間支持處理器內(nèi)核的高速訪問，有利于滿足處理器內(nèi)核壓縮視頻數(shù)據(jù)時對待處理數(shù)據(jù)的要求。壓縮好的數(shù)據(jù)又被存回到片上存儲空間，并有某個專用的DMA通道通過串口送出，給后端處理部分。

右邊顯示了一種PPI發(fā)送解碼后視頻數(shù)據(jù)的過程。解碼后的數(shù)據(jù)同樣是通過彼此獨立的DMA通道從PPI送出顯示。

Blackfin處理器內(nèi)部具備多個獨立的DMA控制器，數(shù)據(jù)的傳輸可以是內(nèi)部處理器和有DMA能力的外設(shè)之間，也可以是存儲區(qū)之間。另外，Blackfin處理器還支持鏈狀DMA和二維DMA，其中二維的DMA尤其適合視頻數(shù)據(jù)塊的搬移。Blackfin處理器內(nèi)核有專門針對視頻應用設(shè)計的四個video ALU模塊，可以極大地提高視頻處理的速度。

應用架構(gòu)的構(gòu)建與處理的時序要求

在開始實現(xiàn)一種應用或算法之前，一個非常重要的工作是要確定應用中的處理時序要求，所以通常情況下要對Framework做三個方面的評估：1）目標應用需要多高的處理速度；2）目標系統(tǒng)中需要傳輸多少video數(shù)據(jù)，怎樣有效使用DMA的傳輸能力；3）目標系統(tǒng)中存儲帶寬的需求。

當對于所要開發(fā)的應用有了清楚的Framework定義以后，在Blackfin處理器上構(gòu)建一個有效的Framework，將是一件十分容易的工作。
Blackfin處理器是一種靈活的雙核處理架構(gòu)，用它可以很方便地構(gòu)建對稱多處理（AMP）或者非對稱多處理（SMP）的系統(tǒng)。在實現(xiàn)非對稱多處理架構(gòu)時，可以用一個內(nèi)核來實現(xiàn)DSP的應用，而另一個內(nèi)核用于實現(xiàn)MCU的功能。在實現(xiàn)對稱多處理架構(gòu)時，兩個內(nèi)核可以通過高速總線共享外設(shè)和數(shù)據(jù)的方式來同時承擔類似的任務。 綜上所述，Blackfin處理器具備高性能的視頻和語音處理能力，且具有低功耗、低價格的特點，它擁有廣泛的技術(shù)開發(fā)資源支持，是一個低風險且能滿足快速產(chǎn)品投放市場要求的視頻應用解決方案。