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智能化是现代无线摄像机的必要趋势

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:由表中的数据可以看出:在短距离传输标准(蓝牙)中,大部分的能量都消耗在电子发射中而不是无线传输中[453]D-A转换器非常接近由其实际的热噪声决定的最小功限。图12.2中这几种分布均略高于功耗线。图12.2 短距离传输系统的固定单位比特能量线。图12.3清晰地表明,根据硅类DSP单位功率内执行的百万次操作数评估它的性能。图12.3 对不同的技术节点,每秒每瓦特执行百万次操作数时增加的硅效率。

智能化是现代无线摄像机的必要趋势

电池供电的视频处理装置很难实现低功耗和高性能。通过广播原始视频数据可以将该功能转移到一个由电源供电的PC。然而,对于数字化15fp/s灰度级的VGA无线链路来讲,需要大约400mW的功率。若将现场视频从摄像机连续广播到PC计算引擎,和用于现场分析的计算操作相比,前者将消耗更多的摄像机电源能量。事实上,短距离传输耗散的广播能量中大部分耗散在发射器的D-A转换器上[453]。由图12.1中可知。蓝牙发射器发射单位比特电子所消耗的150nJ中只有1nJ消耗在实际传输中。

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图12.1 短距离和中距离传输系统的能量消耗。由表中的数据可以看出:在短距离传输标准(蓝牙)中,大部分的能量都消耗在电子发射中而不是无线传输中[453]

D-A转换器非常接近由其实际的热噪声决定的最小功限。几种现代短距离传输系统,如Zigbee,PicoRadio的分布可以说明这点。图12.2中这几种分布均略高于功耗线。

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图12.2 短距离传输系统的固定单位比特能量线。注意到所有的现代短距离无线通信标准都分散在略高于线性功耗线的地方。(www.xing528.com)

然而,使用电压调节技术,计算延迟,和低能量架构等技术,可以继续减小硅的功耗。到达硅的本征最小值之前,功耗可以进一步减小[459]。图12.3清晰地表明,根据硅类DSP单位功率内执行的百万次操作数评估它的性能。随着x轴上工艺节点的发展,该曲线继续增长。从图中也可以看出通用顺序处理器(Pentium)和专用并行处理器(Xetal)的明显区别[294],专用并行处理器的衍生工具已经应用在智能摄像机中。

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图12.3 对不同的技术节点,每秒每瓦特执行百万次操作数时增加的硅效率。浅色线表示标准(顺序)处理器的位置,深色线所示为专用硅解决方案的固有性能[459]。“Xetal”是一种矢量SIMD处理器,并且应用在摄像机平台上

无线传输越接近其能效限,VLSI(超大规模集成电路)计算将越经济。要想单位功率提供更好的系统性能,就需要依靠并行数据级和IC技术的进步来开发解决方案[3]。因此我们需要发展摄像机的自身计算,并且只将事件检测发送给中央主机或相关环境中的其他摄像机。

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