數碼相框產品多年之前就被半導體企業和設備制造商視為繼MP3之后又一熱門電子產品。事實上，盡管目前市場遠未達到MP3的量級，但市場增長強勁。根據市場調研機構TSR的數據顯示，數碼相框在2006年全球市場僅280萬臺，而2008年已經達到2400萬臺。即使全球持續的金融危機對歐美主要市場產生巨大的沖擊，業界對未來幾年的市場發展前景依然樂觀。市場調研機構In-stat的預測認為，隨著BOM成本的降低，預計到2013年全球市場將有超過5000萬個數碼相框。而在環球資源公司發布的最新全球買家產品查詢排行列表中，最多的電子設備是“數碼相框”，而2010年最具出口前景的電子設備是“支持WiFi功能的數碼相框”。
對比目前數碼相框的國內外市場表現，明顯地出現一冷一熱的不同態勢，歐美地區將在很長一段時間內是數碼相框產品的主要目標市場。因此，中國企業如何把握歐美市場需求，設計出適銷對路的產品非常重要。智能化、網絡化和多功能已經成為數碼相框發展的必然趨勢。
In-Stat在年初對美國1萬8千名技術應用者的無線數碼相框使用情況的調查顯示，81.5%的用戶經常使用WiFi功能進行PC連接，64.3%用戶使用WiFi從互聯網照片分享網站下載圖片，在準備購買新數碼相框產品的受訪者中，接近50%的受訪者希望未來的數碼相框能支持視頻播放功能。各種信息表明，網絡連接功能已經成為業界廣泛認可的需求趨勢，而WiFi無線連接無疑是最重要的選擇。目前，大多數數碼相框是預先下載好照片后作為禮物送出，大部分數碼相框仍然缺乏互聯網無線連接功能。然而，無線數碼相框將會是數碼相框市場增長的核心推動力，In-Stat預期到2010年它們將以高于整個數碼相框市場2倍的速度增長。在日本等很多地方，消費者甚至認為那些不支持互聯網連接的數碼相框不是完整的產品。事實上，如果不是受到還在持續中的經濟危機影響，WiFi數碼相框很有可能成為2009年的熱銷產品。
圖1：數碼相框位成為全球買家查詢最多以及2010年最具出口前景的產品。
可擴展性是方案選型的重要準則
數碼相框產品經過幾年的市場培育和技術發展已經發生很大的變化：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；音頻播放功能已經成為基本產品特性要求，而視頻播放需求正在逐漸增長；基于WiFi等互聯網連接技術的應用開發成為了產品發展的主流趨勢，照片無線上傳、網絡分享、各種社交網站的連接等基于互聯網的功能擴展已經成為一些領先企業進行差異化設計的關鍵，這些產品功能特性的變化對于作為應用方案核心的處理器的功能和性能的可擴展性提出了更高要求。
因此，為了適合新一代數碼相框產品的市場需求，處理器必須具備高速的圖片處理能力，較大的存儲器容量，強大的網絡處理能力和媒體處理能力以及功能擴展的性能裕量，并且能夠允許客戶快速靈活地擴展無線網絡協議棧和應用以Web技術為主的各類網絡。目前市場上采用的相框方案以一些廉價處理器為主，但相對而言這些產品功能比較單一，在圖片處理質量、速度以及產品應用種類上都不盡人意。最重要的是，因為這些芯片多為專用解碼芯片修改而來，在無線應用擴展方面受到很大限制，不符合目前終端智能化的發展方向。
與此同時，數碼相框市場的增長帶給該行業的玩家一個令人尷尬的局面是，產品的售價與利潤率快速下降，數碼相框市場已經紅海化，特別是一些低端產品市場尤其如此。如何在提高銷量的同時提高產品利潤率呢？一些行業人士認為，必須及時推出滿足市場新興需求的產品，保持產品功能和性能領先。如何才能快速推出滿足市場需求的新產品？毫無疑問，在相近的成本條件下，方案的靈活性、可擴展性和設計資源的可用性是關鍵。數碼相框作為一個新興市場，目前并未形成穩定的產品標準，隨著技術、成本和應用環境（包括網絡環境、內容支持等）的改變將隨時出現新的需求變化。能否基于已有的產品方案進行擴展設計，并低設計成本地推出滿足市場需求的產品將是決定企業能否贏得市場的關鍵。
然而，事實上當前很多數碼相框方案缺乏這樣的低成本設計的靈活性和可擴展性，特別是當前大部分中低端產品方案以“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展較大的開發難度和較長開發周期的尷尬。例如，目前的低價方案通常只支持8MB或16MB內存，內存低帶來的問題就是不能對高像素圖像進行快速處理。以1600萬像素的照片為例，1：1的圖像還原需要4M的內存，同時系統的色彩空間處理等還會占用內存，要對圖像進行縮放、旋轉等操作將占用更多的內存，所以低內存解決方案很難進行高像素圖像的處理。由于硬件解碼器僅僅支持有限的圖形文件格式，要實現對更多格式的兼容性通常會面臨處理器性能不足的掣肘，即使處理器性能支持軟件解碼并能實現解碼功能的擴展，但由于方案平臺缺乏足夠的資源支持，例如成熟的庫和軟件模塊，設計團隊要獨立實現軟解碼功能可能需要數周的開發時間，這對于縮短產品面市時間以及降低開發成本來說都不足取。
中國第一款WiFi數碼相框方案之變
一、低主頻處理器的尷尬
支持以WiFi為主要無線網絡連接功能已經成為公認的數碼相框發展趨勢。然而，對于熟悉無線終端產品開發的工程師來說，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，因為這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、可用外設等）。對于一直采用中低端解決方案的開發商來說，進行包括WiFi在內的功能擴展將對已有的方案提出嚴峻挑戰。
上海世勤電子科技有限公司是一家業內領先的嵌入式無線方案供應商，有多年的數碼相框方案設計經驗，在數碼相框產品領域具有相當的知名度，是中國企業最早推出具備WiFi功能數碼相框產品的公司。作為第一款WiFi數碼相框，其目標定位已經脫離之前的有線連接PC加載照片的傳統數碼相框市場。然而，該款產品最初的硬件方案采用了主頻為76MHz ARM7內核的某款處理器，有限的處理器性能很難以實現功能和性能擴展以提升產品定位：由于主頻有限，數碼相框的WiFi數據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，在網絡下載的同時產品的并行處理能力急劇下降，用戶難以體會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，擴展實現其它格式的軟件解碼方案時性能面臨局限性；主頻低對于實現包括基于互聯網的功能應用擴展時都面臨性能瓶頸。例如， 64/128位WEP以及更高級的WiFi加密算法需要的計算量較大，對低主頻的處理器來說負擔很重，必須采用外置硬件加密方案。
圖2：世勤電子基于ADI Blackfin處理器的數碼相框方案結構圖。
二、可擴展性方案帶來不一樣的設計體念
經過多方比較和權衡，世勤電子最終選擇了ADI Blackfin BF527處理器作為新一代WiFi數碼相框的方案平臺。在同等價位的方案中，Blackfin具有極大的性能優勢，在保證高性能和高擴展性的前提下，Blackfin處理器具有最佳的單位處理能力價格。
BF527屬于ADSP-BF52x處理器系列，該系列處理器時鐘頻率有從300MHz到600MHz多種配置。BF52x為滿足便攜式應用的苛刻要求，其性能已實現最優化。為了降低BOM成本、縮短研發時間以及使電路板尺寸最小化，BF52x處理器集成了多種系統周邊電路，包括高速USB OTG、10/100以太網、主機DMA端口、NAND 閃存控制器，多達48個GPIO端口等等。另外，BF527C/BF525C/BF522C處理器還具有嵌入式低功率立體聲音頻多媒體數字信號編解碼器，非常適合應用于擴展更強音頻特性的數碼相框產品。由于具有高功率效率信號處理能力以及豐富的外圍接口，BF527C/BF525C/BF522C處理器可以實現與以太網以及WiFi 802.11 a/b/g模塊的無縫連接，適合于當前WiFi數碼相框產品的主流趨勢需求。
除了應用于數碼相框產品以外，該處理器已經廣泛應用于便攜式媒體播放器、VoIP電話機、IP攝像機以及移動電視，其強大的音視頻性能得到了眾多行業領先企業的驗證，并已經形成了大量ADI及第三方提供的各種庫資源，可以極大地加快數碼相框產品在多種功能新品開發上的開發進度。在支持高質量圖片解碼功能上，基于BF52x處理器的解決方案能夠支持足夠的內存，最高可以達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開發的數碼相框有效克服了原有方案的性能局限性，網絡傳輸速度有巨大的提升。測試表明WiFi實際數據傳輸速度最高可達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碼相框方案不同，世勤電子的數碼相框方案可以允許用戶在下載的同時并行操作其他任務，并且不會感覺到明顯的響應延遲，用戶體驗有極大提升。由于高達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。世勤數碼相框產品Xi-BF52W35就基于Blackfin處理器的強大處理能力實現了WiFi加密的軟件實現方案，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，同價位的其它方案鮮有能支持Linux操作系統的，對于熟悉嵌入式產品開發的工程師來說，當然知道Blackfin支持Linux對于降低成本、迅速推出中高端數碼相框產品來說的重要性，尤其是在ADI提供的Linux開發套件的支持下。
世勤電子選擇Blackfin更看重該方案的持續擴展靈活性，根據未來客戶提出的功能需求，他們完全能在現有的方案上迅速進行擴展，甚至在不改變任何硬件設計的條件下即可快速低成本地推出新的產品。實際上，Blackfin的開放通用架構使得世勤電子在其數碼相框方案中實現了一個極富擴展性的應用軟件開發和運行的平臺，無論是世勤電子自身還是其客戶，均可在這個開發平臺上快速地開發和部署新的應用如互聯網視頻(Youtube)、互聯網廣播等，極大地縮短開發周期，降低了產品設計成本。未來將可以逐步實現支持視頻，由于Blackfin是通用處理器，對各種視頻的支持通過軟件設計即可實現，而Blackfin處理器針對視頻應用進行過優化，并提供成熟的庫支持，更可加快視頻功能的開發。
圖3：BF52x系列DSP芯片功能框圖。
此外，BF52x支持的Lockbox安全技術提供單次可編程（OTP）片上存儲器，實現了芯片級基于標準算法的數字簽名認證概念，為執行代碼與需要保護的數據提供安全處理環境，可以實現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行操作，這也是未來產品開發中可以被深入利用的技術特性。世勤電子已在產品方案中開始加入對OTP的支持，以滿足高端用戶對版權控制和隱私保護的需求。
三、良好的技術支持加速產品開發
消費電子產品無論是研發周期還是產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電子產品，即時搶占市場窗口期非常關鍵。除了上面談到的方案的持續可擴展性以外，方案可用的各種設計資源和方案提供商的技術支持能力與產品開發難度、產品面市時間以及開發成本直接相關。
Blackfin處理器專門針對音視頻應用進行了優化，在處理器架構、外設接口、指令結構、內存等方面對于以圖形和音視頻為主要目標功能的數碼相框來說獨具優勢。更重要的是，Blackfin已有的大量各種庫資源，在進行數碼相框產品開發時很多都直接可用，例如其它方案可能需要花費數周時間來實現特定圖片格式的軟件解碼設計，而采用Blackfin方案直接可以使用已有的成熟解碼器程序庫。而如果需要對產品增加網絡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現。
作為市面上獨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協議堆棧的微控制器功能，設計工程師可高效率地開發出全集成產品。利用可直接從開源社區得到驅動程序和協議這一特點，在Blackfin處理器上使用uClinux操作系統可加速產品面市，其結果是極大地減少因增加像設備觸摸屏界面這種功能所需要的開發時間。ADI提供的Blackfin uClinux內核/平臺發行包包括了內核及應用程序，對世勤電子開發上層軟件帶來極大的便利。事實上，經過多年積累，Blackfin uClinux已經成為最為穩定的嵌入式Linux發行包之一。
作為一款具有創新性特點的產品，世勤電子的產品開發過程中出現了像USB-SD卡接口設計、顯示帶寬優化和內存管理方面的等較為復雜的技術問題，ADI的本地技術支持團隊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技術支持論壇（ez.analog.com）讓世勤電子的工程師可以24小時通過網絡利用到ADI全球工程師的智慧，快速而圓滿地幫助解決所有技術難題，事實上這個平臺在他們的產品開發中發揮了重要作用。
關注未來產品發展趨勢
前面我們提出了智能化和網絡化是數碼相框的必然發展趨勢的觀點，然而我們并不確定這些趨勢在產品功能特性上的具體體現形式以及市場需求出現的時機。以網絡化為例，歐美移動網絡運營商近年來也逐漸關注到數碼相框帶來的商機，一些運營商計劃定制支持3G寬帶網絡連接的數碼相框，通過用戶的3G無線連接擴大其無線寬帶網絡收入來源。但事實上，目前這類市場需求并未真正啟動，不過未來發展趨勢值得關注。（值得一提的是，世勤電子基于Blackfin的數碼相框方案目前已經通過內置的3G模塊，全面支持3G聯網，包括EDGE、TD-HSDPA、WCDMA、EVDO）。
在世勤的產品中已經實現了多種網絡應用，包括連接到在線相片管理和分享網站如flickr、實時天氣預報、RSS新聞閱讀、相片電子郵件等。但是，目前數碼相框基于網絡的功能應用并無可循的標準，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具有很大的想象空間。Youtube、Facebook等社區網站在歐美的影響力如日中天，這些虛擬世界不僅影響了網民的生活，也將影響未來電子產品的發展趨勢，了解并掌握這種趨勢對于像數碼相框這類以歐美市場為主的產品來說至關重要。