图画是人类获取和交流信息的首要来历，因此，图画处理的运用范畴必定涉及到人类日子和作业的方方面面。跟着人类活动范围的不断扩大，图画处理的运用范畴也将随之不断扩大。遍及航天航空、医疗设备、通讯工程、军事安防、文化艺术等许多方面。近年来，跟着消费类产品特别是摄影手机、数码相机、数码摄像机等一系列数码产品的面世，这些视频设备中包含的图画信号处理功用也逐步被人们所认知和重视。而随同近年来数字电视、IP摄像机、网络摄像头以及监控摄像头这类安防产品的迅速开展，更标明商场对智能监控需求的不断增加，这也是图画信号处理技能不断丰厚和完善的进程。在这些图画信号处理中，包含主动对焦、主动曝光、主动白平衡以及色彩改换、背光补偿等都是一些底子的图画处理算法。
传统的图画信号处理是经过专用的图画处理器完结的。而跟着CMOS技能的不断开展，也呈现了将图画信号处理（ISP）内置于CMOS图画传感器中的单芯片产品，这类传感器产品可凭借其内部集成的功用模块完结一些图画信号处理的算法，包含主动曝光、主动白平衡、色彩改换等这些底子的算法。这类ASIC产品的呈现曾一度颇具争议，因为虽然将ISP内置于传感器中具有下降功耗和节约占用面积的长处，但单就手机运用而言，从本钱来讲，将ISP集成在传感器上的本钱比ISP集成在移动多媒体处理器或基带上要高许多。跟着传感器分辨率的进步，越来越多的传感器将只整合输出数字信号所必需的电路，而将图画处理及紧缩等功用集成于移动多媒体处理器或基带中。而从成像质量来看，在移动多媒体处理器中集成功用强壮的图画处理功用效果更佳，并且此趋势随分辨率的进步会愈加显着。所以业界一向有ISP与CMOS传感器将违背集成的趋势预言。但从近年来的CMOS传感器供货商推出的新产品线来看，这一预言未能完结。因为咱们看到，不断有一线的CMOS传感器供货商如Aptina、OmniVision推出最新的内置ISP的CMOS图画传感器单芯片产品，并在不断完善其功用、扩展其运用范畴。现在已推出的这类单芯片产品除具有包含曝光操控、伽玛校对、白平衡、色彩饱和度调理以及灰度操控等多种图画处理功用外，还可供给超卓的低照度功用，在夜视环境下还具有优异的近红外呼应功用，能为摄像头制作商供给更完善的主动白平衡和主动曝光功用，图画功用毫不差劲。一系列优异功用使其已由开始的摄影手机、数码相机、数码摄像机运用逐步开展到网络摄像头、监控摄像头号新兴安防产品范畴，其扩张态势仍在持续，大有星火燎原之势。
应该说在数码相机等寻求细巧轻浮的消费类产品运用中，内置ISP的CMOS传感器存在必定的竞赛优势，低功耗和小面积的体现以及随生产规模而不断下降的本钱使其成为许多运用厂商的宠儿。在这一起咱们要看到，这种内置ISP的CMOS传感器计划现在还只能完结一些不太杂乱的算法，而跟着智能化要求的不断进步，消费类产品，特别是视频监控等安防产品都要求更高的视频处理功用，也就要求更杂乱的算法，而杂乱的算法对主芯片的处理才干提出更高的要求。如传统上许多监控摄像机根据像素分辨率为NTSC（352×240）或PAL（352×288）的准一般媒体格局（CIF），一起在紧缩格局方面首要选用了不太杂乱的M-JPEG格局，然后对DSP处理功用要求不高。可是跟着视频监控商场的迅速开展，人们等待更高的图画清晰度和更高的帧率。在分辨率方面，业界等待D1（704×576）或许更高的解析度；在编解码方面，则等待选用杂乱的MPEG-4紧缩格局。一起，跟着网络互联的开展，当DVR、DVS或许IP摄像机作为网络终端时，还需求考虑如安在传输进程中占用更少的带宽，因此MPEG-4正在向紧缩比更高的H.264和AVS的编码格局演进。而这些更为先进的视频信号分辨率和紧缩格局则会大大进步对中心处理器中处理才干的需求。除了强壮的处理才干之外，还需求处理器渠道供给满意的灵敏性。从现在来看，在紧缩格局方面虽然H.264最受业界喜爱，有望成为未来几年的的干流。可是，因为M-JPEG、H.263、MPEG4和H.264等编解码算法各有优势，再加上商场需求的多元化，这些规范将会在一段时间内共存。要使计划具有竞赛力，有必要对尽可能多的规范给予支撑。一起，媒体处理格局和算法也在不断更新，当更为先进的算法呈现时，工程师期望只需在原有解决计划根底上进行根据软件的简洁的晋级，而不是从头规划。一起，视频监控又有其对保密性等安全技能的特殊要求，无论是商业仍是家庭运用，设备本身都存在着被不合法侵入和黑客进犯的要挟，要充沛保证设备的安全性对产品规划无疑是很大的应战。在这时，内置ISP的单芯片CMOS传感器产品就显示出先天不足的缺陷，因其尚不能完结如此杂乱的功用，而要装备独自的图画处理器才干满意要求。ASIC虽然具有本钱优势，可是在应对媒体格局、算法的改善和晋级方面则具有天然生成的坏处，在音视频规范不断演进以及算法不断改善的视频监控商场，ASIC显得差劲许多。
在这里，传统的处理器供货商如ADI、TI、NXP等具有不行代替的竞赛力。其间ADI公司专为满意当今嵌入式音视频和通讯运用的核算要求及功耗约束条件而规划的新式嵌入式处理器Blackfin系列以其杰出的功用体现而分外抢眼。
Blackfin系列处理器在图画处理方面有其共同的技能优势，包含：
可以晋级到最新的视频规范，向用户供给处理一切现有规范和未来规范的才干；
动态电源办理。一切的 Blackfin 处理器均选用了多种节能技能。Blackfin 处理器根据一种选通时钟内核规划，可依照逐条指令来挑选性地堵截功用单元的电源。还支撑多种针对所需 CPU 动作很少（或底子不需求 CPU 动作）期间的断电形式。该处理器还支撑一种自含动态电源办理电路，凭借该电路即可对作业频率和电压进行独立操控，以满意正在履行的算法的功用要求。这些转化可以在一个 RTOS 或用户固件的操控之下接连呈现。大多数 Blackfin 处理器都供给了片上内核稳压电路，并可在低至 0.8V 的电压条件下作业，因此特别适合于需求延伸电池运用寿命的便携式运用；
具有高功用处理器内核。该处理器架构根据一个10级RISC MCU/DSP流水线和一个专为完结最佳代码密度而规划的混合16/32位指令集架构，该架构很适合于高密度、大运算量的图画处理体系；
高带宽的DMA。图画处理体系需求对很多的图画数据进行处理，这涉及到内存数据存取，选用Blackfin的二维DMA操控器可以完结主动数据传输，大幅度削减处理器的内核开支；专用的视频指令集，图画处理中存在很多的视频像素处理，Blackfin处理器具有专门为8位视频数据以及常用的视频像素处理算法规划的指令集，大大进步了处理速度；
分级的存储空间。Blackfin具有L1和L2两级Cache，关于一些不适合运用DMA操作的数据，可以选用数据/代码缓冲的形式来加快处理速度；
丰厚的外设功用。Blackfin具有高速的串/并行数据接口，可以无缝的衔接其它高速器材；
安全方面，Blackfin Lockbox Secure Technology使用软硬件相结合的办法来完结各种安全维护功用。对体系进行判定的公共密钥存储于单次可编程（OTP）内存中的用户可编程区域，这种存储办法可以由OEM来操控和界说。一起因为其具有可编程性，使指令集可完结丰厚的软件加密算法，意味着相同的设备能支撑多种内容维护格局。故该技能可从来历的验证、内容的完整性、机密性以及可更新性等多方面为整个视频监控设备供给一个安全环境；
低功耗、低本钱也是Blackfin具有杰出性价比的取胜法宝。
根据以上技能特征，一起因为其强壮的多媒体处理才干、专业的算法支撑、和嵌入式实时操作体系，使Blackfin不仅能完结优异的主动对焦等3A1B算法，还可以履行杂乱的如主动精选代码等核算密集型算法，特别在对处理器要求极高的智能视频监控等产品中更发挥着超卓的效果。
仅以智能视频监控产品为例，虽然现已取得了巨大发展，智能视频剖析范畴现在仍无公认的最优办法。其本身研讨内容的杂乱性，使得算法杂乱度高，适用范围有限，研讨办法和东西多样，没有鲁棒性、准确度、速度都契合需求的遍及办法。一起，视频监控体系的网络化和分布式处理的要求，以及大规模工程装置对本钱、体积和功耗的约束，使运算才干和带宽都在不断进步的嵌入式处理器成为视频监控体系的干流挑选。而非规范化的智能视频剖析，正是DSP的用武之地。
Blackfin的几十个DMA通道和可灵敏装备的Cache很好地满意了视频监控体系对大运算量，高数据吞吐率的要求。10级流水线使得Blackfin有很强的指令并行履行才干。零开支循环操控指令让体系中的很多循环跳转不再耗费任何处理器的时钟周期。使用这些优势，real解码器的idct4×4算法在Blackfin上速度进步了7倍。
别的，视频数据也有其本身的特性。在不同的色彩空间内，表明像素的每个重量通常是8位宽度。Blackfin的4个视频算术运算单元和视频像素指令集大大加快了视频运算速度。一条视频像素操作指令可以在一个周期内完结4对视频数据重量的加法、减法、加减混合、取平均值或许相减并求绝对值等11种视频像素运算。这些运算在编解码算法中的运动估量、loopfilter和智能视频剖析的各种算法中很多运用。在智能视频剖析的一些根底算子中，如直方图核算，中值运算，Sobel运算，形态学中的胀大运算等都可以使用Blackfin的MIN，MAX指令来消除条件跳转，节约处理器周期。不仅如此，Blackfin还支撑13种非视频数据的向量运算。适当地规划数据结构，在前布景别离、阈值核算和更新等多个环节都可以运用Blackfin的特征指令然后使智能视频剖析的算法愈加方便。这些有用的指令中，大部分指令都能并行履行，使Blackfin的处理才干再加倍。
运用方面，由南京新奕天科技有限公司与香港大学合作开发出的根据Blackfin系列最新产品BF561的一流智能视频监控设备ThinkSmart现已推向商场。其间BF561共同的双核规划使ThinkSmart在处理核上能独立的运转图画处理和体系操控使命，然后到达最佳的全体功用，使此款产品可以简略而又有用检测要挟或闲杂访客，完结一系列智能化视频监控功用。
Blackfin系列处理器在图画处理方面，特别是应对智能化的技能应战方面，是许多运用厂商的抱负之选。ADI公司也在尽力经过最新的CMOS深亚微米工艺标准、更深的流水线、多内核、每个中心更多的核算单元，以及充沛使用信号处理加快引擎，持续进步Blackfin系列的功用，增强其在性价比和功用功耗比如面的领先地位。
