ADI：用高性能处理器助推智能视频分析技术发展

随着民众对于安全性和隐私性意识的不断提高，不同种类的监控设备已经渐渐渗透到我们的日常生活当中。其中，作为一种最为广泛使用的技术防范手段，视频监控系统在城市社会治安综合防控体系建设中发挥着尤为重要的作用。尽管视频监控技术如日中天，但是如今随着监控画面质量的提升以及智能功能的叠加，致使视频监控所产生的海量信息已大大超过了人力有效处理的范围。

智能视频分析技术也由此应运而生，能够通过对摄像机拍录的图像序列进行定位、识别跟踪、分析和判断，进而能在完成日常管理的同时，实现对异常突发情况的及时应对。另外，随着高清的逐步普及，视频监控包含的内容越来越多，也为智能分析算法提供了先天的条件，这从客观上决定需要借助智能分析来完成人员无法触及的领域。

尽管已经取得了巨大的进展，智能视频分析领域仍然没有公认的最优方法。来自全球领先的高性能信号处理解决方案供应商ADI公司的技术市场经理张铁虎先生认为，智能视频分析技术自身研究内容的高度复杂性，使得研究方法和工具多样，算法复杂度高，适用范围有限，没有鲁棒性、准确度、速度都符合需求的普遍方法。同时，视频监控系统的网络化和分布式处理的要求，以及大规模工程安装对成本、体积和功耗的限制，使得运算能力和带宽都在不断提高的嵌入式处理器成为视频监控系统的主流选择。而非标准化的智能视频分析，正是DSP的用武之地。

ADI公司技术市场经理 张铁虎

针对于此，ADI公司凭借其领先的技术优势和创新的设计理念打造出诸多广受业界好评的智能视频分析相关芯片，特别是在处理器方面，ADI更是显示出绝对的开发实力。张铁虎先生对此举例说明道，例如ADI与INTEL联合研制的会聚式处理器Blackfin系列产品，其独特的MSA（Micro Signal Architecture）架构兼具MCU的控制能力和DSP的高速运算能力。MCU和DSP融入同一个内核，只需要同一套开发工具和同一套指令集。与DSP加ARM的芯片架构相比，具有软硬件实现简单的优势。Blackfin支持ThreadX，Nucleus，uCOS-II，uCLinux等十多种嵌入式操作系统，为客户提供熟悉的软件架构基础。Blackfin为高强度，高数据率的数字和媒体处理做了专门优化，是理想的视频处理器，而且具有极高的性价比。它的低功耗特性非常适合外壳体积小的IP摄像头产品。凭借几十个DMA通道和可灵活配置的Cache很好地满足了视频监控系统对大运算量，高数据吞吐率的要求。十级流水线使得Blackfin有很强的指令并行执行能力。零开销循环控制指令让系统中的大量循环跳转不再消耗任何处理器的时钟周期。利用这些优势，real解码器的idct4×4算法在Blackfin上速度提高了7倍。

由于视频数据具有其自身特性，在不同的颜色空间，表示像素的的每个分量通常都是8位宽度。为了达到最优视频运算速度，ADI公司开发推出了Blackfin系列处理器，4个视频算术运算单元和视频象素指令集大大加速了视频运算速度。张铁虎先生进一步解释道，一条视频象素操作指令可以在一周期之内完成4对视频数据分量的加法运算，减法运算，加减混合运算，取平均值，或者相减并求绝对值等11种视频象素运算。这些运算在编解码算法中的运动估计、loop filter和智能视频分析的各种算法中大量应用。在智能视频分析的一些基础算子中，例如直方图统计、中值运算、Sobel运算、形态学中的膨胀运算等都可以利用Blackfin的MIN, MAX指令来消除条件跳转，节省处理器周期。

音频视频相互结合，视觉与非视觉成像相互结合，目标跟踪、行为分析、生物特征识别相结合的全联通智能视频分析系统将是未来安防系统的主要发展趋势。张铁虎先生凭借多年的市场经验和对智能视频分析技术发展的长年观察如此评论道。他相信ADI将会继续在智能视频分析领域与全球科研机构和企业合作，通过一如既往的高品质产品和优秀的解决方案为我们创造更安全更美好的生活。