全方位SoC监控应用技术大剖析

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随着半导体技术不断的演进、提升，过去安全监控设备需要多个芯片组成的系统，现在可用更多功\能整合于系统单芯片（SoC）中来完成。其影响不但使体积更小，花费成本更少，并伴随低耗电量以及高效能等优点，系统单芯片（SoC）所带来的新挑战，造就轻薄短小电子产品之灵魂，并带动消费性电子产品开发的热潮。已提高安防系统厂商想要及时满足SoC市场需求的难度。若想要成功\的将SoC设计产出，拥有涵盖\全面性系统单芯片解决方案是十分重要的。

而将MPEG-4视讯应用产品开发上所需的MPEG-4编码技术及原所需配合的其它相关主要组件整合而成的MPEG4 System-Chip，无论在成本、效能、功\率消耗及市场竞争与产品整合度上，都将比其它解决方案获得更大的优势，因此SoC solution将会是安全监控市场主流。而这部分解决方案就牵涉到「SoC Hardware」和「Software Platform」的技术发展。

SoC Hardware技术
目前在SoC Hardware层面必须涵盖\Video Input和Video Ouput两个部分。Video Input部包含Multi-Channel Video Input、Video Motion Detection、Input OSD等功能，并具备以下能力：

1、4路数字影像讯号输入能力（CCIR-656）
真正的4路影像讯号输入能力，不需由外部电路将4路影像结合成Quad画面后再进入SoC，方能让每一路影像都达到D1（720X480）分辨率，并且节省下外部电路的成本。

2、4路影像输入端OSD处理能力
4路影像输入具有自身的前端OSD（Input On Screen Display）功\能，Input OSD上的文字或图形内容会与输入的影像结合为一，此功\能可应用在影像网络串流传输或所谓POS整合系统中，文字信息的传递与记录。

3、位移侦测能力
在4路影像输入皆内建独立的位移侦测功\能，每路至少提供16×12个侦测区域，可针对每路设定其侦测区及侦测灵敏度。在Video Ouput部分则应具有Video Multiplexer、Video Encoder、Digital Video Ouput、OSD功\能。

4、提供全画面、Quad、PIP画面处理能力
Multiplexer提供各种画面切割显示的能力，包括全画面、四分割画面、PIP（Picture In Picture）子母画面等。同样的，由于SoC内建Multiplexer，在画面显示的控制便不需外部电路来完成，使得软硬件的设计相对简单，当然也节省下了外部电路的成本。

5、CVBS模拟影像输出能力
Video Encoder让SoC具有CVBS模拟影像输出能力，使系统可直接连接电视或监视器，无需再外挂Video Encoder芯片进行D/A转换。

6、提供CCIR-656数字影像输出能力
SoC除具有上述模拟影像信号输出外，若再提供一组数字影像输出端口（CCIR-656），将使影像输出具有扩充性，例如可外接VGA转换芯片，使系统连接至VGA屏幕输出，可降低经由D/A、A/D多次转换产生的影像质量影响。

7、OSD：影像输出端OSD处理能力
不可或缺的，影像输出端的OSD功\能是必要的，以提供进行人机接口的设计。

Software Platform技术
SoC系统的高度整合化及复杂度，芯片供货商必须提供软件部分的解决方案，方能让芯片应用者快速并无障碍的进入产品应用设计的阶段。

1、嵌入式Linux系统核心
SoC的高复杂度使得软件开发必须依靠在OS上，利用现成Embedded Linux开放软件以加速产品开发的速度。

2、Tool Chain：软件开发工具套件
芯片供货商当然也要提供开发工具套件，让产品开发者可以撰写在Embedded Linux上执行的程序。

3、SoC各部硬件的驱动程序
在软件开发套件中应同时提供SoC所有各部硬件装置驱动程序，这是SoC得以在Linux上正常运作的关键要素。而驱动程序的开发也是整个软件中最难的部分，若芯片供货商能提供完整的驱动程序，那产品开发时将省去不少时间成本。

 
4、SoC各硬件及功\能的应用程序接口链接库
API部分则攸关SoC应用产品开发的速度及难度。驱动程序使各部硬件能够被Linux所管控，而API则让应用程序得以容易的操作驱动程序，使用各硬件的功\能。因此，以前述所含的硬件皆应有相对的API函式库达成抽象化的封装，供应用程序呼叫引用，并完成硬件的操作。如此，芯片应用商就能将资源专注在产品的开发上，而不浪费在操作系统的Porting上。

5、Application / Sample Program及说明文件
软件开发套件也应提供API使用说明文件、范例程序或工具程序，以供程序设计者参考学习。

6、注重功能与技术支持 才能掌握商机
Embedded Linux若已Porting好各种网络通讯协议，那程序设计者方能在其平台发展网络功\能应用程序。

在技术支持方面，芯片供货商必须提供相关技术方面的咨询管道、解决服务及教育训练，并在上述软件平台文件中提供教育训练课程等能使应用者快速入门的相关文件。

SoC在监控视讯产品开发应用的优势显而易见，已使其成为必然的发展主流。在选用SoC进行监控视讯产品应用开发时，除了要注意SoC本身的功\能外，更要重视其软件平台及技术支持的完整，才能减少摸索的时间，并有效的降低成本，以掌握商机。