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思科案例研究


Cisco logo基于Blackfin®的高清视频编解码
器使思科网真梦想成真

作为使当今因特网成为现实的基础设备领域的世界领导者,位于美国硅谷的思科系统思科系统公司在企业如何利用网络资源增进绩效方面可能最有发言权。 现在,借助ADI公司Blackfin®处理器的可编程能力和性价比领先优势,思科革命性的新型"网真"可视协作解决方案有望帮助企业生产效率迈上新台阶。

未来学家们早就提出了网真这一愿景,即准确地营造出远端临场感的一种技术体验。 为了使新型IP可视化协作解决方案可信地彰显"网真"这个术语的内涵意义,思科需要打造出一款支持超高清(HD)视频(屏幕无伪像)和最佳延迟(用户觉察不到延时)的产品—全部仰仗于现有企业网络基础设施那有限的带宽和不稳定的确定性。

未来学家们早就提出了网真这一愿景,即准确地营造出远端临场感的一种技术体验。 为了使新型IP可视化协作解决方案可信地彰显"网真"这个术语的内涵意义,思科需要打造出一款支持超高清(HD)视频(屏幕无伪像)和最佳延迟(用户觉察不到延时)的产品—全部仰仗于现有企业网络基础设施那有限的带宽和不稳定的确定性。

最终,思科采用ADI Blackfin ADSP-BF561处理器阵列来应对网真应用的密集运算要求。 ADSP-BF561搭载两枚对称600 MHz Blackfin内核,不失为一款成本优势明显的处理引擎—对思科高级视频处理应用来说,这无疑是绝佳组合。 尽管固定功能ASIC或FPGA能够达到系统的技术要求,但Blackfin杰出的可编程能力却使思科系统工程师在时间预算有限的情况下,最大限度地减少了开发风险,开发出了一款有效的解决方案。 Blackfin处理器采用世界一流的电源管理架构,即是说,系统完全无需考虑散热问题。

什么是网真?

网真是多种技术的集合,借助网真技术,用户可以工作和协作,就像所有参与者都身处同一个房间一样。 传统的视频会议解决方案经常无法实施而且让用户感觉不舒服,设计得当的网真解决方案可以实时连接远程地点,营造出自然的环境,投射出逼真的、真人大小的参会人员视频图像,带来高保真、低延迟的定向音频信号,与面部表情完全同步,当参会人员在会议室中来回走动时,还能自动跟随。

思科基于Blackfin的网真解决方案包括两个型号: CTS1000,面向高管办公室;CTS3000,一款普适型会议室全套解决方案。 解决方案包括举行横跨两地、逼真的会议所需要的一切。 会议室系统包括若干吊灯(用于减少显示屏上的眩光)、一张椭圆形的桌子、若干椅子、三台65英寸等离子显示器、三部摄像机和一个用于安装Blackfin处理器的系统机柜。

这一切在"合作伙伴"的远程会议室中完全复制出来,营造出无与伦比的身临其境感——两张会议桌无缝连为一体。 CTS1000系统包括一台65英寸等离子显示器、一部1080p高清摄像机和一个系统机柜。 企业只需提供一个空会议室和一个以太网插孔即可。 (思科将实施网络审计,确保客户企业网络拥有足够的带宽,并且网络配置符合要求,以便保证整个网络均能提供必要的端到端服务质量水平。

思科在"统一通信"和IP电话领域居于领先地位,因而其网真系统易于安装,使用方便。 只需点击几次鼠标,用户即可与数千英里以外的同事发起"面对面"的会议,系统高清视频极其逼真,用户表示,他们往往忘记了其他人实际上并不在同一个房间中。

高清视频

思科网真系统一个最重要的要求之一,就是为标准(相对而言属于窄带范畴)的企业网络提供高清视频编码和解码支持。 思科技术参数规定,网络需要为从720p至1080p/30的视频模式提供支持。 目前,1080p/30是最为出色的分辨率,"1080"代表着1080行垂直分辨率,"30"表示每秒30帧。 超高清视频有时也称为1080p/30。另外,思科希望使IP QoS连接条件下,720p分辨率带宽要求降至3至9 Mbps,1080p分辨率带宽降至9至12 Mbps。

高级视频编解码器标准H.264(以低于以前标准的比特率实现超高数据压缩比而著称)可以压缩原始视频,支持经济型企业WAN链路。 思科的编解码器是一种基于H.264视频编解码器标准的视频编码器/解码器,可以实现最佳延迟性能,并能实时支持最高1080p/30的视频分辨率。 通过降低高清视频编码/解码延迟,思科解决方案将更多"延迟预算"退回给网络,只需升级少量硬件和软件,即可快速部署,使网络从容应对这种新的应用。 Blackfin ADSP-BF561处理器具有两个对称的600 MHz高性能Blackfin内核,是思科应对更大挑战性和更复杂视频应用的理想选择。 思科视频编解码器功能分布于由Blackfin ADSP-BF561处理器构成的多处理器集群中,该集群的处理能力达每秒0.5兆指令,可使视频子系统保持最佳性能水平,使解决方案达到实用部署水平。

Blackfin ADSP-BF561处理器深受高端多媒体和电信应用青睐,它由两个独立的Blackfin处理器内核构成。 每个内核均包括两个16位MAC一流信号处理引擎、两个40位ALU、四个8位视频ALU和一个40位移位器,还将干净且正交的RISC式微处理器指令和单指令、多数据流(SIMD)多媒体能力结合为一个指令集架构,优势独具。

轻松编程/低功耗

Blackfin ADSP-BF561处理器的RISC式寄存器和指令模型专为实现轻松编程而设计,思科表示,这种设计可以降低产品的开发成本和风险,缩短上市时间。 Blackfin可编程架构还支持在线功能升级,无需重新设计ASIC硬件,可以节省大量成本。 此外,思科还运用ADI公司的软件和硬件开发工具,以缩短上市时间,降低成本。 这些工具包括VisualDSP++开发环境(借助该工具,程序员可以开发和调试应用程序)以及用于测试和调试硬件和软件的仿真器硬件。

思科充分利用Blackfin ADSP-BF561处理器上集成的诸多通用数字成像外设,为网真系统编解码器打造出一款精良的系统级芯片设计。 Blackfin ADSP-BF561处理器的通用外设包括: 两个支持ITU-R 656视频的并行输入/输出外设接口(PPI)单元和一个连接模拟前端ADC的无缝接口;两个双通道全双工同步串行端口,支持8个立体声I2S通道;两个16通道DMA控制器和一个内部存储器DMA控制器;12个支持PWM的通用32位定时器/计数器;一个SPI兼容端口、一个UART,支持IrDA®双看门狗定时器;48个可编程标志;一个片内锁相环,支持1至63倍频。

Blackfin的低功耗特性有助于思科网真系统的散热系统只使用一个小型静音风扇,用于保持系统机柜的空气流动,这对维持会议室的安静环境至关重要。 Blackfin处理器采用低功耗和低电压设计,使开发人员可以改变工作电压和频率,从而显著降低整体功耗。 用思科的话来说,这就是"安静运行的Blackfin处理器集群",为其视频子系统提供动力,设计中无需使用散热器。

得益于Blackfin,思科现在拥有高压缩比的高清视频,能够满足新一代网真系统的需要。 对于公司高管和员工来说,结果是减少奔波于路途的差旅时间、费用和压力,现在,他们可以通过IP视频与合作伙伴、同事或客户会面,如同面对面沟通一样,生产和协作效率得到前所未有的提升。

"……尽管固定功能ASIC或FPGA能够达到系统的技术要求,但Blackfin杰出的可编程能力却使思科系统工程师在时间预算有限的情况下,最大限度地减少了开发风险,开发出了一款有效的解决方案。

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