關鍵詞: 視頻 , 數字 , 未來
眾多激動人心的創新應用將通過視頻功能在半導體產品中的集成而成為可能,這在過去是難以想象的,因為曾經有許多產品根本無法集成視頻系統。視頻應用并不僅僅限于現有內容的播放,而利用先進的處理技術,不但可以實現更美好的用戶體驗,并且可以實現更多的創新應用。在這些應用中,數字視頻設備自身就能夠通過智能化視頻的應用,全面提高服務質量、操作可靠性以及用戶安全性。這就是數字視頻技術為我們打開的一個全新世界。
數字樂園
智能化機頂盒將會給家庭娛樂體驗帶來更高級的功能。其特色在于可以在世界任何地方帶來豐富的娛樂節目,實現真正的視頻點播,其中無論娛樂節目既可以是存儲在家用電腦中,也可以是實時現場直播。機頂盒還可以在家庭娛樂中心中集成家庭監視安全系統,使主人無需起身就能夠通過電視屏幕識別門前的來賓。利用物體與面部識別技術,安全系統能夠自動識別家人,并允許他們無需鑰匙就能夠進入房間。我們可以在想放松的時候隨時隨地開始娛樂。
機頂盒可以自動設置自己的時鐘,只需按下一個按鈕即可錄制節目。利用語音識別技術,用戶可以通過語音指令調節音量或換臺,免去了使用遙控器的麻煩。利用集成的功能,工程師能夠整合設計并提供完整的、但所需設備數量更少的家庭娛樂系統,從而降低系統尺寸、成本以及功耗。
另外新功能與新服務的實現將引人入勝。提供三重業務,即語音、視頻與數據整合的服務提供商將可以提供綜合視頻會議,以支持實時視頻呼叫。利用按所需詳細內容的服務,用戶能夠獲得更加詳盡的信息,如:運動員統計資料、有關節目主題的更詳細信息或者更豐富的產品信息,如:觀看節目時了解某款新車的詳細情況。遠程接入服務使我們不在家時也能夠通過便攜設備全面了解這些信息。例如,在現場觀看比賽時,體育迷們也能夠像在家中那樣利用PDA訪問豐富的選手資料數據庫。
數字視頻無疑會攪亂目前對電子游戲的熱望。由于能夠讓用戶在虛擬世界扮演角色,給他們帶來身臨其境的感覺,因此在用戶的普通眼鏡上可以投射視頻的虛擬游戲能夠帶來耳目一新的獨特娛樂感受。幾乎無處不在的網絡連接使玩家們能夠與全球的其他玩家實時互動。無線技術使玩家們可以隨時隨地進入游戲,而物體識別技術可以確保玩家在玩游戲時不會撞到任何東西。
更高的質量與控制
照相與攝像設備可以在提供更高質量的同時進一步簡化用戶與照片及視頻互動的方式。芯片制造工藝與算法的進步可以提高整體視頻與影像質量。先進的前處理算法與后處理算法可以智能化地調整亮度、對比度以及焦距,從而確保每個畫面都完美無缺。
諸如現場處理深度等功能增強可以顯著提高圖像的真人質量。靈活的處理選項使用戶能夠使用各種設置采集圖像,如:黑白、彩色、紅外線、熱傳感器等等。智能照片管理功能可以實現快速、簡便的照片檢索,同時在拍照時利用對象識別技術還可以自動進行照片管理。智能相機給我們帶來了豐富多彩的新功能。例如,相機只有等畫面中的所有人都睜大眼睛時才拍照。最后,我們可以獲得通過我們的眼睛看到的、而不是通過相機鏡頭看到的照片。
更高的安全與健康管理
除了利用數字視頻創新帶來的更高級娛樂功能之外,車載應用利用先進的汽車前視投影技術還可以提高系統可靠性。直接投射到擋風玻璃上的疊加投影可以傳遞重要的信息,如:當前車速等,從而使司機能夠更加注意前面的道路。在大霧中行駛時,物體識別技術可以顯示前面的物體,使司機能夠像在正常天氣下那樣看清路面。利用夜間視覺與熱傳感技術,司機可以看到大燈之外和兩邊的物體,這樣車子前面或車子之間就不會突然出現動物或物體。這些功能結合在一起使智能汽車能夠察覺潛在的危險并且提前提醒司機,從而減少事故數量并提高司機的整體安全性。
從健康管理角度來看,新型醫療設備使醫生能夠更好的了解人體,同時還可以提供現場診斷功能,從而實現更有效的醫護,搶救更多生命。便攜醫療影像設備可以提供高清晰、實時人體掃描。利用這種設備,急救人員能夠對病人做出更合理的診斷,因為可以掃描信息,并立即、自動、實時發送到醫院,從而在途中即可實施合理的治療,節省寶貴的時間。
在醫院中,醫生與護士將擁有無線智能監控設備。藥丸大小的體內相機可深入人體內巡回,為醫生提供盡可能詳細的信息。利用便攜式電子檢測板可以顯著提高診斷的準確性 - 這是一種由病人隨身攜帶的微型設備,可以隨時隨地向醫療人員提供相關的重要信息,如:病歷、狀態、目前服藥情況等。
創新基礎
為了把上述數字視頻的全新展望變成現實,我們必須設法降低視頻處理系統的復雜性。數字視頻系統本身是極其復雜的系統,尤其是當它們只是屬于一個更復雜的應用的組成部分時,如:醫療儀器或機動車。今天,許多數字視頻應用由于諸多原因而缺乏有效性或吸引力,如:低分辨率視頻(尤其是在便攜應用中)、缺乏與其它視頻設備的互操作性、許多設備需要依賴 PC的支持。
為此則其關鍵的推動力便是構建一種理想的架構,既支持全面設計靈活性與可編程性,又能夠以較低的系統成本、小巧的外形來提供高品質的視頻體驗。以此為基礎,開發人員就能夠快速支持新的多媒體標準以及實現增強功能,以保持競爭力并提供有效的解決方案,從而達到眾多消費類電子及工業終端設備所追求的高性價比目標。
值得關注的是,其中最大的優勢只源于如此的靈活性可完全擴展到系統的級別。許多專用的功能,例如IP網絡中視頻的可靠傳輸通常成本高昂,而且往往由少數幾家公司獨占。而現成代碼的出現可涵蓋從低級CODEC到應用級網絡堆棧,以及它們在系統級的集成,從而可以消除設計復雜性的主要源頭。
采用高效、標準的視頻編解碼器(CODEC),如Windows Media、H.264、MPEG-2等,可以提高嵌入式應用整合及視頻流傳輸的能力。利用可編程平臺,開發人員不但可以選擇業界一流的CODEC,而且還可以支持各種CODEC,而不必修改應用級代碼。開發人員可以調整整個生產線,以便利用優化的芯片最大化IP再利用,加速整體上市進程并且簡化成本,這一切都不需要為重新設計而大動干戈。
潛心增值
在系統中利用數字視頻的一個關鍵因素就是系統設計人員能夠在不必重新開發的前提下使用技術。
例如,醫療器械OEM廠商已經在了解人體、人體測量措施以及評估這些措施的有效機制領域進行了投資。正是這些方面的投資及專業知識、而不是他們的JPEG CODEC專業知識使OEM廠商能夠創造產品的價值。他們通過在基本電子技術基礎之上構建自己的增值服務來實現上述目標。
一般情況下,OEM廠商在如何實施數字視頻方面并不具備專業知識,而且任何需要直接的專業知識學習均會因分散開發資源而延誤產品上市時間。理想情況下,這些開發人員應當能夠像處理系統級組件那樣處理視頻,像使用現成的處理器、存儲器以及顯示技術那樣輕松地將視頻集成到系統中。他們應當集中精力利用這些技術增強其自身專業技術的價值,而不再是去費心開發這些技術。
達芬奇效應
德州儀器(TI)的目標就是創建使OEM廠商能夠用于創新并且在今天就能實現其未來理想的靈活技術。
TI 專業知識能夠大顯身手的領域正是技術水平。通過理解開發人員的需求,TI得以開發出實現創新所需要的關鍵芯片、開發工具以及軟件。
利用達芬奇技術,TI把數字視頻產品開發提升到全新的高度。最高性能的DSP核心、ARM(處理器、視頻加速器以及先進的視頻與網絡外設將融為一體,創造出基于優化DSP的片上系統(SoC),以最低的系統成本提供可編程的、最佳的視頻系統性能。開發人員可以享受芯片級架構創新的優勢,由于他們可以使用那些充分利用這些創新優勢的軟件而不必親自開發軟件,因此他們的設計周期可以從數月縮短到數周。
為了以最低的開發成本利用這些平臺的優勢,通過提供開發人員在功能級實施視頻所需要的代碼,基于達芬奇技術的開發平臺與參考設計擴展了這種價值。TI及其第三方伙伴將提供系統級應用代碼,從處理視頻傳輸的軟件到完整的VoIP網絡的交鑰匙系統。這使OEM廠商可以有效地實施數字視頻,而不用讓自己的開發人員為CODEC、傳輸或標準實現細節而耗費精力。
在使用DSP時,開發人員不再需要成為DSP專家。他們也不再需要花費數周、甚至數月的時間來優化DSP代碼;TI及其第三方伙伴已經利用現成、優化、可隨時投產的編解碼器以及應用代碼完成了這項工作。開發人員可以把DSP看作一種資源,而不需要編寫哪怕一行DSP代碼,除非他們為自己的專用應用編寫代碼。這樣,OEM廠商就可以把精力集中到自己的增值功能,為其客戶帶來巨大的價值并且在市場中更迅速地投放更具競爭力的產品。這就是數字視頻系統設計方向,也是數字視頻產品更加繁榮的未來。
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