達芬奇技術是一種數字圖像、視頻、語音、音頻信號處理的新平臺，一經推出，就受到熱烈歡迎，以其為基礎的應用開發層出不窮。該技術是一種內涵豐富的綜合體，包含達芬奇處理器、軟件、開發環境、算法庫和其他技術支持等。正因為涉及的技術面廣，因此有比較高的技術門檻。

　　前言

　　數字視頻技術無疑將重塑整個電子行業的面貌。當然，數字視頻技術也正在使我們的視頻體驗、傳輸以及交互方式發生著深刻的變化。 其已開始進入我們的汽車、計算機、移動電話以及網絡。 不過，帶來高品質的娛樂享受僅是精彩剛剛開始！

　　過去，工程師們在實施數字視頻時選擇非常有限。硬連線以及基于ASIC的方案總是限制著器件的前途及功能，并且也限制它們的自適應性。雖然專用器件的靈活性稍高于ASIC，但是，面對日新月異的多媒體標準與應用，它們的效用仍然很有限。可編程平臺雖然是延長產品使用壽命的最靈活的方法，但是，為了打入數字視頻技術市場，它們往往需要巨額的軟件開發投資。

　　將數字視頻嵌入式應用中的首要難題是：實現視頻的復雜性要遠遠超過簡單的圖象與音頻壓縮和解壓縮。 數字視頻可以采用形形色色的形式與格式， 開發人員需要支持繁雜的配置和各種不同的方面，如：不同的分辨率/顯示器尺寸、不同的比特率、實時問題乃至視頻源的可靠性等（例如，來自硬盤驅動器的視頻流與來自無線通信鏈路的視頻流的區別）。即使是那些看似簡單明了的任務--如高效管理音頻/視頻同步以及在IP網絡上實現可靠的視頻傳輸，仍然會讓開發人員傷透腦筋。雖然有些器件讓眾多應用開發人員大喜過望，但是他們不得不支持多種標準，其中包括那些必須著手指定的新標準。為了一窺這種靈活性的重要性，只需想一想H.264視頻CODEC的迅速部署和廣泛普及。

　　橫亙在許多工程師面前的主要障礙是缺少具有性能足夠多、成本足夠低、靈活性足夠高、唾手可得的數字視頻開發平臺。對于希望在新型應用中集成視頻的工程師們來說，必須使用低成本的現成視頻子系統來降低視頻設計的復雜性。

　　而利用德州儀器（TI）的達芬奇（DaVinci）技術一切難題皆可迎刃而解！
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　　達芬奇技術解讀

　　達芬奇技術（DaVinci）簡言之就是包含有針對數字音視頻優化的基于DSP的系統解決方案，其中有四個基本組成，即處理器、軟件、開發工具套件和支持，如圖三所示。

　　達芬奇處理器是一個單片系統，集成有TI高性能C64+核心DSP和ARM9核心處理器以及視頻前端處理器和視頻加速器，還有非常豐富的外圍設備，如數字視頻、數字音頻、高速網絡、DDR2高速存儲器、ATA硬盤和多種存儲卡等接口。

　　在軟件方面達芬奇全面支持由底層到高層的軟件系統。達芬奇在嵌入式操作系統方面對Linux的支持極為完善，也有支持WinCE的能力；在數字視頻、影像、語音和音頻上可以支持H.264、MPEG4/2、H.263、VC1、JPEG、G.711/G.723、MP3、WMA等多種編解碼器；通過多媒體框架結構進行數字視頻軟件系統的集成，并提供API驅動程序支持，同時有助于實現處理器間的通信。

　　達芬奇有多種開發工具套件以滿足各種需求，其中評估模塊和參考設計將有益于硬件設計，而數字視頻開發平臺和Green Hills開發工作將對縮短軟件系統集成有很大幫助。

　　達芬奇的支持體系很強大，其中既有來自TI授權軟件提供商（ASP）的支持，也有更為廣泛的第三方網絡的支持。

　　所有的數字視頻類產品都有機會采用達芬奇技術，這里不僅有眾所周知的產品，如數碼相機或攝像機、個人媒體播放器、數字機頂盒、IP可視電話、數字媒體網關、數字視頻服務器、IP網絡攝像機、數字硬盤錄相機等，還有未來創新的數字視頻，如包含汽車智能視覺在內的新產品，當然還有更多的產品有待脫穎而出。

　　在達芬奇技術研討會上，對第一批達芬奇芯片DM6446/6443的內部結構和應用的講解集中在ARM與DSP的高速通信、外圍高速擴展接口的使用、視頻前端處理器（VPSS）的配置、中心交換資源（SCR）的調度等技術細節，并且深入地分析了不同開發工具的特點和在達芬奇軟件系統開發中的作用。

　　除了詳實的技術演講，還有生動的現場演示，例如在DM6446評估板所進行的基于達芬奇的數字機頂盒的實現。在此可以直觀地看到H.264解碼器的性能，還可以探討以實現屏幕圖文顯示（OSD）的功能和效果。

達芬奇軟件技術詳解

　　與以往的數字視頻處理器系統相比，達芬奇的特別之處還在于其強大的軟件系統支持基礎，因此其目標就是力爭加快數字視頻產品投入市場的時間。當前的數字視頻產品往往需要支持多種媒體格式，在確定新產品思想后要經過兩個開發階段，第一是創建軟件基礎，第二是產品的特色化設計。在過去前一階段比后一階段要長得多，有時因為拖得過長而失去了進入市場的時機。達芬奇的推出就是要從根本上扭轉這種局面，這便有可能將軟件開發階段縮一半或幾分之一，而為產品的特色化贏得更多的時間。

　　在具體的軟件設計中，對于數字多種媒體系統的設計，圍繞用戶代碼的主線程有四個部分，其一是輸入源數據，其二是輸出結果，其三是算法處理實體，其四是用戶界面（GUI）。達芬奇系統在底層以通用嵌入式實時操作系統為基礎，通過構建達芬奇框架結構Davinci Framework）來協調各部分工作流程，并對數字視頻（video）、影像（Imaging）、語音（Speech）和音頻（Audio）類的軟件提供相應的應用程序接口，即簡稱為VISA API，另外也對簡單外設軟件接口提供應用程序接口，即EPSI API。

　　這樣就建立了達芬奇軟件系統結構體系，如圖四所示。在這里，VISA包含在SPL層中，實現基本的編解碼器功能；而EPSI則包含在IOL層中，實現基本的輸入輸出功能。還有一個APL層用以支持高級應用的開發。

　　為了使DSP算法規范化，TI曾經大力推廣eXpressDSP的開發理念并獲得成功，目前全球上千種由TI或第三方提供的算法具有eXpressDSP的兼容性，這個DSP的算法標準稱為xDIAS。xDIAS可以提供為所有兼容性算法與一致化的API管理存儲器資源的能力。而在達芬奇的軟件中所使用的是一個針對數字媒體的算法標準，稱為xDM，xDIAS-DM可視為是擴展的xDIAS。對于VISA中的編解碼器引擎都有相對應的xDM，而xDM部件也可以很容易地切換。

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　　在達芬奇系統的開發中，信號處理內容就存在以下四種選擇，第一種選擇，就是自己開發自己的符合xDM的算法；第二種選擇，就是去買原始的編解碼算法，這也是符合xDIAS-DM的軟件并以庫，即.lib的方式提供；第三種選擇，就是去買封裝了的編解碼器組件，同樣是以.lib庫的方式提供，但已根據需要進行了封裝并可由直接集成到應用系統中；第四種選擇，就是去獲取完整的DSP可執行軟件，這可以從TI或TI的ASP得到，這些軟件已針對特定市場而優化，如視頻監控、網絡AV播放、IP可視電話、視頻會議，還有其它的新興應用。

總結

　　達芬奇技術提供的開放式開發平臺同時也擴展了應用程序。達芬奇軟件初始將支持Linux，將來會陸續支持其他操作系統。Linux支持的內容包括外設驅動器、實時應用管理、應用級API以及可隨時投產的代碼。針對視頻而精心優化的、基于集成的DSP、專用型開發工具、調諧驅動器、CODEC以及系統級應用代碼的整體組合使開發人員能夠實現完整而復雜的數字視頻系統，僅需少量函數調用即可提供編解碼功能。

　　世界在變，而數字視頻現成的可用性一定會實現和激發我們聞所未聞的新應用。不過，只有工程師潛心于開拓使用現有技術的新思路而無需煩勞做那些無用的重復開發，創新才會成為可能。達芬奇技術已經實現了數字視頻背后的復雜細節，工程師們所要做的就是輕松地為消費市場帶來低成本數字視頻。