In-Stat在年初對美國1萬8千名技術(shù)應(yīng)用者的無線數(shù)碼相框使用情況的調(diào)查顯示,81.5%的用戶經(jīng)常使用WiFi功能進(jìn)行PC連接,64.3%用戶使用WiFi從互聯(lián)網(wǎng)照片分享網(wǎng)站下載圖片,在準(zhǔn)備購買新數(shù)碼相框產(chǎn)品的受訪者中,接近50%的受訪者希望未來的數(shù)碼相框能支持視頻播放功能。各種信息表明,網(wǎng)絡(luò)連接功能已經(jīng)成為業(yè)界廣泛認(rèn)可的需求趨勢,而WiFi無線連接無疑是最重要的選擇。目前,大多數(shù)數(shù)碼相框是預(yù)先下載好照片后作為禮物送出,大部分?jǐn)?shù)碼相框仍然缺乏互聯(lián)網(wǎng)無線連接功能。然而,無線數(shù)碼相框?qū)?huì)是數(shù)碼相框市場增長的核心推動(dòng)力,In-Stat預(yù)期到2010年它們將以高于整個(gè)數(shù)碼相框市場2倍的速度增長。在日本等很多地方,消費(fèi)者甚至認(rèn)為那些不支持互聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)碼相框不是完整的產(chǎn)品。事實(shí)上,如果不是受到還在持續(xù)中的經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響,WiFi數(shù)碼相框很有可能成為2009年的熱銷產(chǎn)品。
可擴(kuò)展性是方案選型的重要準(zhǔn)則
數(shù)碼相框產(chǎn)品經(jīng)過幾年的市場培育和技術(shù)發(fā)展已經(jīng)發(fā)生很大的變化:圖像顯示要求支持更高的像素、更高的色彩空間變換,并兼容更多的圖形格式;音頻播放功能已經(jīng)成為基本產(chǎn)品特性要求,而視頻播放需求正在逐漸增長;基于WiFi等互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)成為了產(chǎn)品發(fā)展的主流趨勢,照片無線上傳、網(wǎng)絡(luò)分享、各種社交網(wǎng)站的連接等基于互聯(lián)網(wǎng)的功能擴(kuò)展已經(jīng)成為一些領(lǐng)先企業(yè)進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,這些產(chǎn)品功能特性的變化對于作為應(yīng)用方案核心的處理器的功能和性能的可擴(kuò)展性提出了更高要求。
因此,為了適合新一代數(shù)碼相框產(chǎn)品的市場需求,處理器必須具備高速的圖片處理能力,較大的存儲器容量,強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)處理能力和媒體處理能力以及功能擴(kuò)展的性能裕量,并且能夠允許客戶快速靈活地?cái)U(kuò)展無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和應(yīng)用以Web技術(shù)為主的各類網(wǎng)絡(luò)。目前市場上采用的相框方案以一些廉價(jià)處理器為主,但相對而言這些產(chǎn)品功能比較單一,在圖片處理質(zhì)量、速度以及產(chǎn)品應(yīng)用種類上都不盡人意。最重要的是,因?yàn)檫@些芯片多為專用解碼芯片修改而來,在無線應(yīng)用擴(kuò)展方面受到很大限制,不符合目前終端智能化的發(fā)展方向。
與此同時(shí),數(shù)碼相框市場的增長帶給該行業(yè)的玩家一個(gè)令人尷尬的局面是,產(chǎn)品的售價(jià)與利潤率快速下降,數(shù)碼相框市場已經(jīng)紅?;?,特別是一些低端產(chǎn)品市場尤其如此。如何在提高銷量的同時(shí)提高產(chǎn)品利潤率呢?一些行業(yè)人士認(rèn)為,必須及時(shí)推出滿足市場新興需求的產(chǎn)品,保持產(chǎn)品功能和性能領(lǐng)先。如何才能快速推出滿足市場需求的新產(chǎn)品?毫無疑問,在相近的成本條件下,方案的靈活性、可擴(kuò)展性和設(shè)計(jì)資源的可用性是關(guān)鍵。數(shù)碼相框作為一個(gè)新興市場,目前并未形成穩(wěn)定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),隨著技術(shù)、成本和應(yīng)用環(huán)境(包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、內(nèi)容支持等)的改變將隨時(shí)出現(xiàn)新的需求變化。能否基于已有的產(chǎn)品方案進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計(jì),并低設(shè)計(jì)成本地推出滿足市場需求的產(chǎn)品將是決定企業(yè)能否贏得市場的關(guān)鍵。
然而,事實(shí)上當(dāng)前很多數(shù)碼相框方案缺乏這樣的低成本設(shè)計(jì)的靈活性和可擴(kuò)展性,特別是當(dāng)前大部分中低端產(chǎn)品方案以“150MHz以下主頻處理器+特定格式媒體硬件解碼器”為核心的硬件平臺,將面臨處理器性能不足以及功能擴(kuò)展較大的開發(fā)難度和較長開發(fā)周期的尷尬。例如,目前的低價(jià)方案通常只支持8MB或16MB內(nèi)存,內(nèi)存低帶來的問題就是不能對高像素圖像進(jìn)行快速處理。以1600萬像素的照片為例,1:1的圖像還原需要
中國第一款WiFi數(shù)碼相框方案之變
一、低主頻處理器的尷尬
支持以WiFi為主要無線網(wǎng)絡(luò)連接功能已經(jīng)成為公認(rèn)的數(shù)碼相框發(fā)展趨勢。然而,對于熟悉無線終端產(chǎn)品開發(fā)的工程師來說,自然明白支持WiFi功能絕非簡單地在原有的方案中增加WiFi模塊,因?yàn)檫@將涉及到整體方案的市場定位(目前主要針對中高端方案)、方案可用的資源(包括處理器性能、整體架構(gòu)、可用外設(shè)等)。對于一直采用中低端解決方案的開發(fā)商來說,進(jìn)行包括WiFi在內(nèi)的功能擴(kuò)展將對已有的方案提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
上海世勤電子科技有限公司是一家業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的嵌入式無線方案供應(yīng)商,有多年的數(shù)碼相框方案設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在數(shù)碼相框產(chǎn)品領(lǐng)域具有相當(dāng)?shù)闹?,是中國企業(yè)最早推出具備WiFi功能數(shù)碼相框產(chǎn)品的公司。作為第一款WiFi數(shù)碼相框,其目標(biāo)定位已經(jīng)脫離之前的有線連接PC加載照片的傳統(tǒng)數(shù)碼相框市場。然而,該款產(chǎn)品最初的硬件方案采用了主頻為76MHz ARM7內(nèi)核的某款處理器,有限的處理器性能很難以實(shí)現(xiàn)功能和性能擴(kuò)展以提升產(chǎn)品定位:由于主頻有限,數(shù)碼相框的WiFi數(shù)據(jù)傳輸速度基本上限制在50KB以下;更重要的是,由于處理器主頻較低,在網(wǎng)絡(luò)下載的同時(shí)產(chǎn)品的并行處理能力急劇下降,用戶難以體會(huì)到并行操作性能的方便和樂趣;支持的圖片格式有限,由于主頻過低,擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)其它格式的軟件解碼方案時(shí)性能面臨局限性;主頻低對于實(shí)現(xiàn)包括基于互聯(lián)網(wǎng)的功能應(yīng)用擴(kuò)展時(shí)都面臨性能瓶頸。例如, 64/128位WEP以及更高級的WiFi加密算法需要的計(jì)算量較大,對低主頻的處理器來說負(fù)擔(dān)很重,必須采用外置硬件加密方案。
二、可擴(kuò)展性方案帶來不一樣的設(shè)計(jì)體念
經(jīng)過多方比較和權(quán)衡,世勤電子最終選擇了ADI Blackfin BF527處理器作為新一代WiFi數(shù)碼相框的方案平臺。在同等價(jià)位的方案中,Blackfin具有極大的性能優(yōu)勢,在保證高性能和高擴(kuò)展性的前提下,Blackfin處理器具有最佳的單位處理能力價(jià)格。
BF527屬于ADSP-BF52x處理器系列,該系列處理器時(shí)鐘頻率有從300MHz到600MHz多種配置。BF52x為滿足便攜式應(yīng)用的苛刻要求,其性能已實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。為了降低BOM成本、縮短研發(fā)時(shí)間以及使電路板尺寸最小化,BF52x處理器集成了多種系統(tǒng)周邊電路,包括高速USB OTG、10/100以太網(wǎng)、主機(jī)DMA端口、NAND 閃存控制器,多達(dá)48個(gè)GPIO端口等等。另外,BF
除了應(yīng)用于數(shù)碼相框產(chǎn)品以外,該處理器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于便攜式媒體播放器、VoIP電話機(jī)、IP攝像機(jī)以及移動(dòng)電視,其強(qiáng)大的音視頻性能得到了眾多行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的驗(yàn)證,并已經(jīng)形成了大量ADI及第三方提供的各種庫資源,可以極大地加快數(shù)碼相框產(chǎn)品在多種功能新品開發(fā)上的開發(fā)進(jìn)度。在支持高質(zhì)量圖片解碼功能上,基于BF52x處理器的解決方案能夠支持足夠的內(nèi)存,最高可以達(dá)128MB,完全能滿足高像素圖像的解碼以及圖形縮放等操作需求。
世勤電子利用BF527開發(fā)的數(shù)碼相框有效克服了原有方案的性能局限性,網(wǎng)絡(luò)傳輸速度有巨大的提升。測試表明WiFi實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達(dá)200KB左右,比原有方案提升近四倍。更重要的是,WiFi與目前市面上一般的數(shù)碼相框方案不同,世勤電子的數(shù)碼相框方案可以允許用戶在下載的同時(shí)并行操作其他任務(wù),并且不會(huì)感覺到明顯的響應(yīng)延遲,用戶體驗(yàn)有極大提升。由于高達(dá)400MHz的主頻確保了處理器性能極大的裕量,方便基于軟件方式的其它功能的開發(fā)。世勤數(shù)碼相框產(chǎn)品Xi-BF52W35就基于Blackfin處理器的強(qiáng)大處理能力實(shí)現(xiàn)了WiFi加密的軟件實(shí)現(xiàn)方案,支持64/128位WEP加密、WPA加密,降低BOM成本約3至4美元。另外值得一提的是,同價(jià)位的其它方案鮮有能支持Linux操作系統(tǒng)的,對于熟悉嵌入式產(chǎn)品開發(fā)的工程師來說,當(dāng)然知道Blackfin支持Linux對于降低成本、迅速推出中高端數(shù)碼相框產(chǎn)品來說的重要性,尤其是在ADI提供的Linux開發(fā)套件的支持下。
世勤電子選擇Blackfin更看重該方案的持續(xù)擴(kuò)展靈活性,根據(jù)未來客戶提出的功能需求,他們完全能在現(xiàn)有的方案上迅速進(jìn)行擴(kuò)展,甚至在不改變?nèi)魏斡布O(shè)計(jì)的條件下即可快速低成本地推出新的產(chǎn)品。實(shí)際上,Blackfin的開放通用架構(gòu)使得世勤電子在其數(shù)碼相框方案中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)極富擴(kuò)展性的應(yīng)用軟件開發(fā)和運(yùn)行的平臺,無論是世勤電子自身還是其客戶,均可在這個(gè)開發(fā)平臺上快速地開發(fā)和部署新的應(yīng)用如互聯(lián)網(wǎng)視頻(Youtube)、互聯(lián)網(wǎng)廣播等,極大地縮短開發(fā)周期,降低了產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本。未來將可以逐步實(shí)現(xiàn)支持視頻,由于Blackfin是通用處理器,對各種視頻的支持通過軟件設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn),而Blackfin處理器針對視頻應(yīng)用進(jìn)行過優(yōu)化,并提供成熟的庫支持,更可加快視頻功能的開發(fā)。
此外,BF52x支持的Lockbox安全技術(shù)提供單次可編程(OTP)片上存儲器,實(shí)現(xiàn)了芯片級基于標(biāo)準(zhǔn)算法的數(shù)字簽名認(rèn)證概念,為執(zhí)行代碼與需要保護(hù)的數(shù)據(jù)提供安全處理環(huán)境,可以實(shí)現(xiàn)敏感操作和資料的保存。例如在線交易和私密圖片可以在上面進(jìn)行操作,這也是未來產(chǎn)品開發(fā)中可以被深入利用的技術(shù)特性。世勤電子已在產(chǎn)品方案中開始加入對OTP的支持,以滿足高端用戶對版權(quán)控制和隱私保護(hù)的需求。
三、良好的技術(shù)支持加速產(chǎn)品開發(fā)
消費(fèi)電子產(chǎn)品無論是研發(fā)周期還是產(chǎn)品壽命周期都越來越短,如何迅速推出滿足市場需求的消費(fèi)電子產(chǎn)品,即時(shí)搶占市場窗口期非常關(guān)鍵。除了上面談到的方案的持續(xù)可擴(kuò)展性以外,方案可用的各種設(shè)計(jì)資源和方案提供商的技術(shù)支持能力與產(chǎn)品開發(fā)難度、產(chǎn)品面市時(shí)間以及開發(fā)成本直接相關(guān)。
Blackfin處理器專門針對音視頻應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化,在處理器架構(gòu)、外設(shè)接口、指令結(jié)構(gòu)、內(nèi)存等方面對于以圖形和音視頻為主要目標(biāo)功能的數(shù)碼相框來說獨(dú)具優(yōu)勢。更重要的是,Blackfin已有的大量各種庫資源,在進(jìn)行數(shù)碼相框產(chǎn)品開發(fā)時(shí)很多都直接可用,例如其它方案可能需要花費(fèi)數(shù)周時(shí)間來實(shí)現(xiàn)特定圖片格式的軟件解碼設(shè)計(jì),而采用Blackfin方案直接可以使用已有的成熟解碼器程序庫。而如果需要對產(chǎn)品增加網(wǎng)絡(luò)電臺和各種音頻解碼功能,在Blackfin通用處理器平臺上直接利用庫資源即可實(shí)現(xiàn)。
作為市面上獨(dú)一無二的匯聚式處理器,利用Blackfin在圖像和音視頻處理方面的高端DSP性能和管理uClinux、GUI及WiFi和USB協(xié)議堆棧的微控制器功能,設(shè)計(jì)工程師可高效率地開發(fā)出全集成產(chǎn)品。利用可直接從開源社區(qū)得到驅(qū)動(dòng)程序和協(xié)議這一特點(diǎn),在Blackfin處理器上使用uClinux操作系統(tǒng)可加速產(chǎn)品面市,其結(jié)果是極大地減少因增加像設(shè)備觸摸屏界面這種功能所需要的開發(fā)時(shí)間。ADI提供的Blackfin uClinux內(nèi)核/平臺發(fā)行包包括了內(nèi)核及應(yīng)用程序,對世勤電子開發(fā)上層軟件帶來極大的便利。事實(shí)上,經(jīng)過多年積累,Blackfin uClinux已經(jīng)成為最為穩(wěn)定的嵌入式Linux發(fā)行包之一。
作為一款具有創(chuàng)新性特點(diǎn)的產(chǎn)品,世勤電子的產(chǎn)品開發(fā)過程中出現(xiàn)了像USB-SD卡接口設(shè)計(jì)、顯示帶寬優(yōu)化和內(nèi)存管理方面的等較為復(fù)雜的技術(shù)問題,ADI的本地技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)為以上問題的順利解決提供了最有力的保障。而ADI開辟的“EngineerZone”DSP技術(shù)支持論壇(ez.analog.com)讓世勤電子的工程師可以24小時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)利用到ADI全球工程師的智慧,快速而圓滿地幫助解決所有技術(shù)難題,事實(shí)上這個(gè)平臺在他們的產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。
關(guān)注未來產(chǎn)品發(fā)展趨勢
前面我們提出了智能化和網(wǎng)絡(luò)化是數(shù)碼相框的必然發(fā)展趨勢的觀點(diǎn),然而我們并不確定這些趨勢在產(chǎn)品功能特性上的具體體現(xiàn)形式以及市場需求出現(xiàn)的時(shí)機(jī)。以網(wǎng)絡(luò)化為例,歐美移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商近年來也逐漸關(guān)注到數(shù)碼相框帶來的商機(jī),一些運(yùn)營商計(jì)劃定制支持
在世勤的產(chǎn)品中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,包括連接到在線相片管理和分享網(wǎng)站如flickr、實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)、RSS新聞閱讀、相片電子郵件等。但是,目前數(shù)碼相框基于網(wǎng)絡(luò)的功能應(yīng)用并無可循的標(biāo)準(zhǔn),或者說尚未形成真正的主流市場需求,基于寬帶連接的功能開發(fā)具有很大的想象空間。Youtube、Facebook等社區(qū)網(wǎng)站在歐美的影響力如日中天,這些虛擬世界不僅影響了網(wǎng)民的生活,也將影響未來電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢,了解并掌握這種趨勢對于像數(shù)碼相框這類以歐美市場為主的產(chǎn)品來說至關(guān)重要。
關(guān)于ADI公司