平板电脑的新方案开发

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1、大学还有几个月就要结束了，决定和朋友创业。最近一直关注电子市场，消费类电子的热门是：MP4、手机和平板电脑。之所以选择这三类，是因为他们对品牌的要求并不是很强。当然，这是和消费群体定位相关的。现在使用品牌机和山寨机的群体有明显差别。中高端电子产品对品牌的要求很明显，但低端产品则不同了。产品名称：娱乐型平板电脑市场范围：四线城市及较富裕乡镇销售模式：电子市场、商店、维修店代售零售价格：1200 元以内功能定义：无线上网、小游戏、影音性能定义：稳定、结实操作系统：WindowsCE附加功能：GPS、蓝牙、内置摄像头、耳机、话筒控制方式：触摸屏设计尺寸：25CM x 20CM供电方式：电池续航时间：

2、不低于 5 小时大致的需求就是这些，现在的很多开发板都能满足。由于我们都没有实际开发的经验，所以想请论坛的工程师朋友帮助分析一下我们方案的可行性：方案一：选择飞凌 OK6410 开发板或优龙的 YL6410 开发板，直接从他们那里拿货，把用不到接口都去掉，压缩成本。这样的好处是我们只需要安排资金和销售环节，对技术方面就不用再考虑了。方案二：使用飞凌 OK6410 核心板或友坚的 UT6410 核心板，然后找一个软件设计的公司，帮我们设计底板和软件。这样做底板的样式和大小我们可以自由选择，但要考虑生产和设计费用了。昨天去中关村问了一下，大致的设计费用在 2W 以内。但基本都是小公司，不太放心质量

3、。想在这里请教各位做过项目的工程师朋友：1.S3C6410 的性能是否可以满足以上功能需求？之所以看中 S3C6410，第一是价格低，第二是看了很多6410 开发板，基本功能和我们需要的差不多。2.S3C6410 的设计费用有多高？如果我们选择方案二的话，找一个中型公司开发，大概价格是多少呢？3.外壳的话有没有哪里比较便宜？我们在网上找的几家都太贵了，开模具就要花几万块。4.要是先做 100 套的话，每套的成本能控制到 1000 元以内吗？大学还有几个月就要结束了，决定和朋友创业。最近一直关注电子市场，消费类电子的热门是：MP4、手机和平板电脑。之所以选择这三类，是因为他们对品牌的要求并不是很

4、强。当然，这是和消费群体定位相关的。现在使用品牌机和山寨机的群体有明显差别。中高端电子产品对品牌的要求很明显，但低端产品则不同了。关键字: OSD OSD UI 处理机制 平板电视 随着具有各种丰富功能的平板电视不断上市，日益华丽的 OSD 界面设计占据了固件开发工程师大量的开发时间。 不少的固件工程师不断地重复着同样的工作：为每一个机种编写着同样的 OSD 文字、图形及人机交互的界面(UI)互动代码。 在 UI 及 OSD 较复杂的系统里，该部分的代码量高达 30-60%，同时，调试不健壮的 UI 代码也将占用大量的系统调试时间。 平板电视的 UI 主要具有建立在机器上的按键和红外遥控器等输

5、入以及 OSD、蜂鸣器等输出，OSD 的主要作用是提供一个直观的图形界面，帮助用户完成各种对机器的控制和信息获知等任务。 图 1、2 呈现了用户可能经常看到的 OSD 外观。随着系统处理能力的提高，现在的 OSD甚至可以提供内建游戏、记事本和万年历等各种附件功能。 本文主要讨论的是 OSD 固件的设计及与之相关的 UI 控制，并试图提供一个关于平板电视中 UI 的定义和解决方案，缩短固件工程师在 UI OSD 界面构造上的时间。本文中的概念及方案同样适用于其它具有点阵显示控制任务的场合。 OSD 的主要实现方法和类型 目前有两种主要的 OSD 实现方法：外部 OSD 发生器与视频处理器间的叠加

6、合成；视频处理器内部支持 OSD，直接在视频缓存内部叠加 OSD 信息。 外部 OSD 发生器与视频处理器间的叠加合成的实现原理是：由一个 MCU 内建的字符发生器及显示缓存，利用快速消隐(Fast-Blank) 信号切换电视的画面和OSD 显示内容，使 OSD 的字符等内容叠加在最终的显示画面上，在 OSD 和显示画面叠加处理过程中，通过调整两者之间的比例可以实现 OSD 的半透明 (Blending)效果。同时，对 OSD 信号中的红绿蓝信号进行重新编码，可以得到不同的 OSD 颜色效果。 另外一种实现方法是视频处理器内部支持 OSD，直接在视频缓存内部叠加 OSD 信息。这一类视频处理通

7、常具有外部存储器或内部少量的行缓存，同时具有 OSD 发生器，OSD 的合成和控制直接在视频缓存内完成，同样具有上述的半透明和颜色控制功能。 OSD 具有字符型(Font-Based)和位图型(Bit-Map)两种类型。 字符型 OSD(图 1 属于字符型) ：为了节约显示缓存，早期及低成本的解决方案中使用字符型 OSD 发生器，其原理是将 OSD 中显示内容按照特定的格式 (1218、1216 等)进行分割成块，例如数字 0-9、字母 a-z、常用的亮度、对比度符号等，并把这些内容固化在 ROM 或 Flash 中，在显示缓存中仅存放对应的索引号，这样的“字典” 结构可以大幅度减少显示缓存的

8、需求数字 网络摄像机 ASC8851 影像传感器 CMOS 从以往 PC 板卡发展到今天的嵌入式系统，监控产品变得越来越专业，集成度也越来越高。压缩规格已经从 JPEG、MPEG2、MPEG4 发展到 H.264，压缩效率越来越高，这表明同样的带宽能传送更高质量的画面。监控产品的分辨率则从 CIF、D1、720p 向高清 1080p转换，甚至可能更高，这说明人们对画质以及清晰度的追求更上一层楼。除此之外，监控图 1：字符型 OSD。影像也逐渐从模拟转向数字信号，系统从封闭转向开放式与网络化，从非实时(低于每秒25 或 30 帧) 转向实时，甚至每秒 50 或 60 帧的影像质量。 恩智浦半导体

9、(NXP)的 ASC8851 就是一款专门针对高清实时网络摄像机(IP camera)而设计的高集成度、单芯片解决方案，它提供了网络摄像机所需的功能，可以直接采集从 CMOS 影像传感器得到的原始数据 (raw data)影像，经过影像的优化处理，包含各种 ISP 功能(数字影像处理，包含 3A)，压缩之后再通过网络传送出去。 数字网络摄像机采用的技术 单片机设计能力，嵌入式 ARM 与 Linux 系统的程序设计能力是必备的；此外，如网络通讯、影像压缩等在以往的 DVR、DVS 产品中的重要功能也必不可少；由于网络摄像机整合了前端影像输入，因此以往由模拟 CCTV 产品处理的镜头及传感器影像

10、质量问题( 含对焦、光圈、快门、增益等)，都成为网络摄像机制造商所需要面对与解决的问题。 数字网络摄像机遇到的难题 如图 1 所示，网络摄像机系统可以大致分为前端的影像传感器与后端的影像处理 IC(ISP+视频编码/视频流)。对于 ISP 部分，有的与前端传感器整合在一起，有的是独立的 ISP 芯片，而恩智浦方案目前为集成进单芯片的后端影像处理 IC。以下是数字网络摄像机目前面临的一些主要问题： 选择 CCD 还是 CMOS 传感器：以往的 CCTV 通常都是采用 CCD 传感器，但是在高清数字摄像机领域里，CCD 通常达不到在百万画素以上输出每秒 25 或 30 张的画面，即使有单价也非常高

11、。CMOS 传感器可能将是高清实时摄像机(尤其是 200 万像素)的主流，现在各家 CMOS 传感器各有千秋，选择时需要厂商费一番心思。 颜色和画质的表现：消费者习惯 CCD 传感器在颜色和画质上的表现，该领域过去由少数CCD 传感器厂商控制。转换到 CMOS 传感器时，需要进行一番调整才能符合大部分消费者的喜好。 低照度下的噪点：以往 CCD 在低照度下的噪点比 CMOS 要来得好，现在，新的背照式 CMOS 传感器技术正逐渐改善这个弱项，甚至可以超过 CCD 的表现。但 CMOS 传感器又对热相当敏感，需要厂商对热进行隔绝以及在散热机构上做妥善处理。 WDR(HDR)、宽动态、高反差画面下

12、的表现：随着消费者的要求越来越高，对网络摄像机在高反差画面下的表现越来越重视。这可以分别从前端传感器以及后端的影像处理两方面来改善。传感器方面，可以用两次曝光的方式，也可以将所有像素分成长、短曝光两部分，分别取得亮处和暗处的细节，再迭加成一张同时具备亮暗处细节的影像。 像素高低、实时压缩、多码流以及功耗：由于 H.264 的压缩运算量较大，已经很少有人使用纯 DSP 来做高清网络摄像机的应用。目前的主流都是使用纯 ASIC 或用 DSP 加 ASIC硬件压缩加速引擎来实现，在 1080p(200 万像素) 高清分辨率下，不见得每家都能做到实时每秒 25 或 30 张的压缩，同时又要兼顾到其它分

13、辨率的子码流输出。不同压缩格式以及不同分辨率的子码流是必要的，因为一些配套设备，解不动高清高码流的视频流，而为了跟以前及现有的监控设备兼容，可能也需要压缩其它格式(MPEG-4 或是 Motion JPEG)及较低的分辨率与码率。最后，由于繁杂的运算量可能会使芯片的功耗上升，而网络摄像机的应用环境很多，尤其是有些户外的机种需要在太阳曝晒下使用，为了不使设备过热而出现不稳定，功耗也是重要的考虑因素之一。 恩智浦 ASC885x 解决方案的优势 1.数字化、网络化、低延迟时间 数字网络摄像机是监控业界的新方向，以往的模拟图像信号需要连接许多缆线，而数字网络摄像机通过以太网把摄像机全部连在一起，能传

14、送更长的距离，同时不会因为距离而影响影像的质量，并且更容易和广大的互联网相通，以传送高清高画质的影像。 数字网络摄像机通过 IP 网络传送影像，主控芯片需要能够以低延迟时间压缩并提供优质的影像水平。 2.丰富的接口，完整的功能 恩智浦的方案带有 PCI-e、SPI 、USB 接口，可以扩充支持 SATA 硬盘及无线网络等外围设备。除了可通过网络传送画面，也支持通过 HDMI 或 HD-SDI(HD-CCTV)的方式传送实时影像，客户可以实现双模的高清摄像机。另外，恩智浦的方案还具有硬件的码流加密功能。 3.清楚而流畅的画面，功耗更低 恩智浦 ASC885x 系列中目前最高端的 ASC8851

15、芯片，可以达到 1080p 每秒 45 张的 H.264 压缩效果(High Profile L4.1)。仅用一颗芯片，用户就可以实现 1080p 加上 720p 子码流的双实时编码，或 8 路 D1 的实时压缩。也可以实现 720p 每秒 60 张的流畅视频，还有机会做到 3 百万像素每秒 25 到 30 张的超高清实时网络摄像机。而且恩智浦 ASC8851 芯片的功耗比之前产品更低(低于 1.4W)。 4.高集成度、低技术门槛的方案 由于 ASC885x 包含 ISP 模块，不需要外置的 ISP 芯片，因此客户在前端传感器的选择上更广泛。恩智浦已经支持多款主流传感器，不需要额外的授权与开发

16、费用，客户就可以获得整合与优化过的传感器驱动，而且只需花费较少的精力就可以达到不错的效果。恩智浦还提供软硬件参考设计，签完保密协议与网上注册通过后，客户可以免费下载芯片数据手册、软件开发套件、硬件设计线路图及获得技术支持等。 本文小结 高清网络摄像机是目前监控产业的趋势，更高分辨率、更流畅的画面(更高帧率) 是必然的走向；随着该应用越来越普及，消费者对画质的要求会越来越高。在标准化方面，兼容与互通性上将来也会变成必需条件，目前 ONVIF 与 PSIA 兼容规范各有支持者，产品开发商需要留意未来的走向。除此之外，在智能分析检测上的应用，也会随着时间推移逐渐成熟完备，恩智浦在这方面也有妥善的规划，在不久的将来将会发布。Cortex-M4 微控制器 低功耗 SG-TFS 嵌入式市场迫切要求以更低的功耗实现更高的性能，这一需求现已扩展到大量便携式和墙上电源供电的应用中。为满足该需求，飞思卡尔始终致力于将低功耗设计扩展到更广的领域。最新推出的 Kinetis(动力学) 系列 ARM Cortex-M4 微控制器就是最