視頻分析對性能處理的要求可充分發(fā)揮賽靈思FPGA的并行架構(gòu)、嵌入式和DSP處理能力所帶來的優(yōu)點。
　　范圍廣泛的安全分析應(yīng)用對處理帶寬的要求迫使企業(yè)重新考慮系統(tǒng)硬件的設(shè)計方法。單個視頻和圖像DSP處理器已經(jīng)不能以可接受的數(shù)據(jù)速率完成某些計算密集的分析運算了。此外，也沒有強大可靠的解決方案能夠在全視頻幀速率下處理高分辨率（HD）。這也迫使系統(tǒng)工程師考慮多芯片或其它單芯片系統(tǒng)。兩種解決方案各有其優(yōu)點和缺點。
　　由多片DSP組成的多芯片系統(tǒng)一般可為設(shè)計人員提供更為熟悉的設(shè)計流程，但卻增加了PCB成本、占用板級/系統(tǒng)級空間，同時還可能帶來系統(tǒng)性能問題。另一方面，單芯片解決方案看起來在成本、封裝和功耗方面具有優(yōu)勢，但可能會在無形中增加設(shè)計人員的學(xué)習(xí)難度，提高設(shè)計項目的復(fù)雜性和工程成本，并且有可能拖延產(chǎn)品發(fā)布的時間。
　　這也是位于加州伯克利的視頻分析公司Eutecus在開發(fā)下一代安全分析產(chǎn)品—多核視頻分析引擎（MVE?）時遇到的難題。
　　我們的第一代產(chǎn)品基于德州儀器（TI）的達芬奇（DaVinci）數(shù)字媒體片上系統(tǒng)（SoC）平臺。 但在第二代產(chǎn)品中，我們需要更強大的處理能力和系統(tǒng)集成度。我們很快發(fā)現(xiàn)多個DSP器件的解決方案無論在成本上還是在系統(tǒng)一級效益都不高。我們需要一個能夠方便地將上一代產(chǎn)品移植過來，并且能夠為我們的第二代MVE提供更多特性的單芯片解決方案。
　　經(jīng)過一番調(diào)研，我們找到了賽靈思公司的Spartan?-3A DSP 3400A。該器件提供了126 個專用 XtremeDSP?DSP48A邏輯片，可以提供足夠的性能來滿足我們的系統(tǒng)要求，并且價格也很有吸引力。
　　當進一步了解到賽靈思嵌入式開發(fā)套件（EDK）支持Spartan-3A DSP之后，我們對設(shè)計移植方面的擔心也很快消失了。賽靈思公司的EDK嵌入式開發(fā)套件可以實現(xiàn)基于賽靈思MicroBlaze?嵌入式處理器的雙處理器硬件架構(gòu)，與TI公司DaVinci平臺雙處理器硬件架構(gòu)類似。
　　選定器件之后，開始將現(xiàn)有的基于DaVinci的代碼移植到賽靈思雙處理器嵌入式系統(tǒng)，以創(chuàng)造一個單芯片視頻安全分析設(shè)計。然后，在FPGA構(gòu)造中創(chuàng)建了適量的加速器模塊來滿足性能要求，其中包括在全幀速率下處理高分辨率視頻。這就是第二代MVE系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)成功地銷售到航空航天/國防、機器視覺和監(jiān)控市場。
　　視頻分析產(chǎn)品簡介
　　多核視頻分析引擎（MVE）基于InstantVision Embedded? 軟件和能夠提供許多高級功能的專用C-MVA?協(xié)處理器。
　　MVE/C-MVA最新版本能夠以全幀速率處理高分辨率視頻。其功耗還不到1瓦，能夠以全并行方式執(zhí)行多種事件檢測和分類算法。圖1給出的是一個交通監(jiān)控應(yīng)用中視頻分析輸出的例子，針對不同類型的車輛、車流方向、車道變化以及違規(guī)變道等情況進行了分類，所有這些都是并發(fā)進行的并且利用不同的顏色進行了標記。
　　
　　圖 1. 多內(nèi)核視頻分析引擎 （MVE）及示例應(yīng)用的發(fā)展路線圖
　　設(shè)計C-MVA協(xié)處理器的目標是能夠擴展其運算的復(fù)雜度以支持密集物體空間的分析功能，此時需要重疊分析和處理不完整的對象/事件，因此特別具有挑戰(zhàn)性。專用DSP在這方面的支持性很差，而且計算可擴展能力也不好。而FPGA在這兩個方面則具有更大的靈活性。
　　Spartan-3A DSP 3400A FPGA中的126個XtremeDSP DSP48A邏輯片能夠提供高達30 GMAC的DSP性能，因此完全能夠滿足視頻分析應(yīng)用苛刻的成本和性能要求。賽靈思FPGA還允許我們根據(jù)客戶需求增加更多視頻分析功能以及相關(guān)的事件檢測事例。我們在表1中做了小結(jié)。