Embedded-SystemeBild 2: Das Stiletto Stealth-Boot vor und nach derBildoptimierung durch Motion DSP.Mit freundlicher Genehmigung von Motion DSP.Bild: Motion DSPVerarbeitung. Ein 1080p-Stream benötigt dagegen eine Leistungim Bereich von 1,2 Teraflops."„So können wir auf dem leistungsstärksten High-End-Grafikprozessorvon AMD 1080p Video in Echtzeit verarbeiten sowiezwei 720p Streams. Das gelingt uns auf keiner anderen GPU", soSean Varah.Motion DSP hat Ikena kürzlich auf Open CL angepasst, einemoffenen Standard der sicherstellt, dass die Software von mehrerenHardwareherstellern unterstützt wird. „Kunden wie die US-Regierungversuchen möglichst Abhängigkeiten von nur einer Quelle zuvermeiden. Wann immer es um die Beschaffung geht, achten siedarauf, dass es auch einen Wettbewerb gibt. Und sie suchen gezieltnach offenen Standards. Sie haben die einschneidende Erfahrungmachen müssen, dass Menschen sterben mussten, weil die Systeme,die Händler ihnen verkauft hatten, so dediziert und geschlossenwaren, dass es nicht gelang, die Systeme miteinander kommunizierenzu lassen", so Sean Varah.„Die Entscheidung auf Open CL zu portieren war absolut richtig.Dadurch haben wir eine offene Plattform geschaffen, die überJahre hinweg ein Standard sein wird. Auch war die enge Zusammenarbeitmit AMD sehr fruchtbar, denn so konnten wir unsereAlgorithmen so anpassen, dass sie die Vorteile der AMD-Architekturvoll ausnutzen und so ein Leistungsniveau erzielen, das wir mitHardware anderer Anbieter nicht erreichen konnten. Damit könnenwir unseren Kunden im US-Verteidigungsministerium mehrLeistung bieten: Höhere Auflösungen, eine bessere Verarbeitungsqualitätund mehrere Streams gleichzeitig."Energieeffiziente AMD-Technologien ermöglichen neueInstallationenZusätzlich zum ungeschlagenen Verarbeitungsdurchsatz und derstarken Grafikleistung entdeckte Motion DSP, dass sie mithilfe derEnergieeffizienz von AMD-Plattformen neue anspruchsvolle Einsatzszenarioserschließen können, in denen Ikenaebenfalls von Nutzen sein könnte.„AMD zeichnet sich durch zwei Vorteile aus.Einer liegt am oberen Ende der Leistungsskala,denn mit AMD erzielen wir leicht einen 30- bis60-prozentigen Performancegewinn im Vergleichzu Wettbewerbsprodukten. Der andereliegt am unteren Ende der Leistungsskala bezogen auf die Energieaufnahme:denn AMD ermöglicht es uns, fortschrittliche Bildverarbeitungdeutlicher effizienter umzusetzen und so 30 bis 50 % Energieeinzusparen. Und das ist extrem wichtig, wenn Sie das Potenzial unsererLösung direkt implementieren möchten, beispielsweise in eineDrohne, wo enge Restriktionen hinsichtlich Wärmeabgabe, Gewichtund Energieaufnahme vorgegeben sind", erklärt Sean Varah.Stiletto: Ein schwimmendes High-Speed RechenzentrumIm Juni 2011 demonstrierte Motion DSP sein Potenzial auf einemVersuchsboot des amerikanischen Verteidigungsministeriums –einem knapp 27 m langen Carbonfaser-Katamaran mit vier 1500PS Dieselmotoren, acht Live-HD-Video-Kanälen und zwei mitAMD-Technologie bestückten Colfax CX1250-N4 Rackmount-Servern, die mit der Ikena-Software arbeiten.„Wir installierten eine Mini-Cloud aus AMD-Hardware. Wirhatten zwei 1HE hohe Server, jeder davon mit zwei AMD-Opteron-Prozessorender 6100er-Serie und zwei ATI Fire Pro V8800Grafikkarten bestückt. Durch diese beiden Systeme führten wiracht Videokanäle, so dass jeder der beiden AMD-basierten Serverdie kontinuierliche Echtzeitverarbeitung von je vier Videokanälenübernahm", so Sean Varah.„In diesem Versuchsaufbau ging es darum zu testen, inwieweitwir die bestehende Militärsensorik verbessern können. Wir verarbeitetendazu die schiffseigenen Sea-Flir- und Gyro-Cam-Kamerasin Echtzeit. Das Ergebnis war beeindruckend, denn wir konntendie Videoqualität signifikant verbessern. Ein Analyst der Air Forcekommentierte, dass unsere Software das Video um bis zu zweiNIIRS-Level (National Imagery Interpretability Rating) verbessert.So konnte gezeigt werden, dass alles was man dafür tun muss, umdie Videoqualität zu verbessern, darin besteht, AMD-Hardware inden bestehenden Rack zu packen, um so die Kameraaufnahmenunmittelbar zu verbessern. Die Demonstration war entsprechendBild: Rapid Reaction Technology Office (RRTO)Bild 3: Stiletto Stealth-Boot. Mit freundlicher Genehmigung des Stiletto Programms des Rapid Reaction Technology Office (RRTO)66 <strong>elektronik</strong> <strong>industrie</strong> 06/2012www.<strong>elektronik</strong>-<strong>industrie</strong>.de
Embedded-Systemeein großer Erfolg." Die Ergebnisse, die Ikena mithilfe der AMDbasiertenServer an Bord des High-Speed-Tarnbootes erzielenkonnte, machten Eindruck auf das Publikum: „Es kamen sechsverschiedene Dienststellen des US-Verteidigungsministeriums zuder Demonstration. Diese verlief so erfolgreich, dass aktuell mehrereAuslieferungen, beziehungswiese „Transitionen", wie sie dasVerteidigungsministerium nennt, stattfinden – allesamt Kunden,die sich dazu entschieden haben, unsere Software auf einer Reiheverschiedener Plattformen zu integrieren, von Workstations zurFull-Motion-Video-Analyse bis hin zu Enterprise-Server-Installationen,"so Sean Varah.„Als ein weiteres Ergebnis unseres Erfolges bei der Sensordatenverbesserung,hat man uns dazu eingeladen, zum Stiletto-Programmzurück zu kehren und unser Produkt permanent zu installieren."Das Rapid Reaction Technology (RRTO) Office des AssistantSecretary of Defense für Forschung und Entwicklung fördertden Stiletto für technologische Demonstrationen.Eine Technologie-Partnerschaft mit ZukunftMit der immensen und stetig zunehmenden Menge an Videomaterial– die aus der wachsenden Flotte an militärischen Fahrzeugenmit immer mehr Kameras pro Fahrzeug resultiert – stellen sichMotion DSP zahlreiche neue Möglichkeiten und Herausforderungenfür die Zukunft.Beispielsweise würde Technologie, die automatisch taktischeAnalysen von Videomaterial durchführt, den Menschen davonentlasten, unzählige Stunden für die Durchsicht von Videomaterialaufzuwenden. „Das nächste Problem, mit dem wir uns auseinandersetzen,besteht darin, den Arbeitsaufwand für das Personal zureduzieren, um das Verteidigungsministerium dabei zu unterstüt-zen, mit weniger Personaleinsatz mehr zu erreichen", so Sean Varah.„Diese Art von fortschrittlicher Computer-Vision wird nochmehr Rechnerpower benötigen, als wir aktuell verwenden."Zudem wächst auch die Nachfrage im öffentlichen Bereich, beispielsweisebei der öffentlichen Sicherheit. Avwatch, ein Anbietervon Luftüberwachungssystemen, unterstützt Rettungsteams in Katastrophengebietenmit Echtzeit-Videos aus der Luft. Zu den letztenEinsatzgebieten zählen der Hurricane Irene und die Waldbrändein Montana.Der Firmenchef von Avwatch, Chris Kluckhuhn, erklärt: „Wirverwenden Ikena um das Videobild zu stabilisieren und zu verbessern.Wenn wir Videomaterial live streamen, werden alle Verbesserungendurch Ikena in Echtzeit vorgenommen bevor es live distribuiertwird." Im Fall des Waldbrandes im Montana Forest konntedurch Zusammenfügen mehrerer Minuten von Videomaterial mitder Mosaik-Funktion von Ikena unmittelbar eine weitflächigeÜbersichtskarte vergleichbar mit einer Satellitenaufnahme desWaldbrandgebietes erzeugt werden. „Motion DSP ist führend darinComputertechnologie für die Echtzeit-Bildaufbereitung einzusetzenund stellt Ersthelfern so nie dagewesene Möglichkeiten zurVerfügung," so Chris Kluckhuhn.Egal ob es darum geht, Hilfsteams mit taktischen Informationenin Echtzeit zu versorgen, einen Gerichtsprozess mit Beweismaterialzu unterstützten, oder ein wachsames Auge auf die Truppen imAuslandseinsatz zu halten – Motion DSP wird weiter Technologienentwickelt, für die die Sicherheit Priorität hat. (jj)nDer Autor: Cameron Swen ist Marketing Manager bei AMDEmbedded Solutions/USA.COM-Express-ModuleFür dynamische AnwendungenVia Technologies ergänzt sein Modullösungs-Portfoliound stellt mit den COM-Express-Modulen COMe-8X90, COMe-8X91 und COMe-8X92 drei neue Bauteilevor. Mit dem robusten COMe-8X90-Modulauf Basis des COM-Express-Basis-Formfaktors 95 mm x 125 mm, richtet sichVIA speziell an Kunden mit <strong>industrie</strong>llenAnwendungen sowie große OEMs. DasModul eignet sich vor allem für sehr dynamischeAnwendungsbereiche wie Healthcare,anspruchsvolles Gaming, <strong>industrie</strong>lleAutomation und Digital Signage. Die Lösungumfasst eine 1,2 GHz Nano X2 E-SerieDual-Core-CPU und einen mit derChromotionHD 2.0 Video Engine ausgestattetenVX900H Mediensystemprozessor.Das COMe-8X91-Modul basiert mit seinenAbmessungen von 85 mm x 55 mm aufdem COM Express-Mini-Formfaktor mitTyp 10 Pin-Layout. Diese robuste undkompakte Lösung kombiniert eine 800MHz Eden X2 Dual-Core-CPU mit einemVX900 Mediensystemprozessor und eignetsich für Kunden aus der Industrieund für OEM-Kunden, die sich auf anspruchsvolleBereiche, wie MedizinoderSpiele-, Test- und Mess-Anwendungensowie <strong>industrie</strong>lle Bildverarbeitungssystemekonzentrieren.Mit Abmessungen von 95 mm x 95 mmbasiert das COMe-8X92-Modul auf demCOM Express-Kompakt-Form-Faktor. Eskombiniert eine 1,2 GHz Nano X2 E-SerieDual-Core- CPU mit dem VX900H Mediensystemprozessor.Auch dieses Modulwurde auf Basis hochleistungsfähiger Bauteilefür anspruchsvollen Anwendungenentworfen. Das angebotene Starter-Kit bestehtaus Multi-I/O-Karte, Trägerboard-Referenzdesign (ODM Board), Board-Support-Packages,Display, Systemüberwachungs-Tools/SDKsund Design-Richtlinien.Das im Industriestandard COM Express-Basis-Formfaktorvon 95 mm x 125Bild 1: Via Technologies erweitert seinModullösungs-Portfolio.mm lieferbare COMe-8X90-Modul umfassteine 1,2 GHz Nano X2 E-Serie Dual-Core-CPU und einen VX900H Mediensystemprozessor.Dieser Mediensystemprozessorbietet Hardware-Unterstützung füreine rasche Wiedergabe anspruchsvollerVideo-Formate sowie Blue-ray-Unterstützungfür eine gleichmäßige HD-Wiedergabevon Multimedia-Titeln mit Auflösungenvon bis zu 1080p (Full HD). DasCOMe-8X90-Modul unterstützt die neuestenVerbindungsstandards.infoDIREKT Bild: Via598ei0612www.<strong>elektronik</strong>-<strong>industrie</strong>.de <strong>elektronik</strong> <strong>industrie</strong> 06/2012 67