DSP推进下生物特征识别市场化进程（一）

在自然世界中人是独特，人所表现出来的生物特征可谓独一无二。对于每一个个体的人，总是能够找到一种或多种生物特征与其他任何人有所区别的，这就是生物识别技术最基本的前提，这是在人类文明和文化不断发展进程中对自身认识的又一次超越。随着电子时代的到来，生物特征识别技术获得革命性的飞跃，而其市场的真正兴起却几乎是与新世纪同步，特别是得益于数字信号处理器(DSP)的驱动。本文希望通过分析生物特征识别技术和市场入手，阐述德州仪器(TI)的DSP在以指纹识别和面相识别为代表的生物特征识别市场化进程的重要推进作用，并展望更广阔的市场前景。

生物特征识别核心引擎

通过当前领先的数字信息技术与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段的密切结合，利用人体所固有的诸如指纹、面相、虹膜、脉络等生理特性，和诸如笔迹、声音、步态等行为特征来进行个人身份的鉴定的技术手段，就成为生物识别技术。该技术比传统的身份鉴定方法具有安全性、保密性和方便性，同时还具有不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。

由于早期生物特征识别技术产品均借助于计算机技术实现，虽然很容易

配合电脑和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理，但其应用范围受到限制。为使生物识别技术广泛用于从公共安全、金融业务、社会福利保障、电子商务，直至家居保安和个人私隐等消费类市场，嵌入式需求至关重要，因此DSP无疑是生物特征识别处理的核心引擎。

如图1所示生物特征识别系统是一个典型的高速影像处理系统，首先其核心处理包括影像获取、影像增强和模版提取，然后进行匹配和加密，所有这些复杂的工作都需要在瞬间实现，如果没有DSP的高速则难以胜任。其次其周边包含传感、存储、外设、供电和主控单元，整体耗电量要求尽可能低，因此TI的DSP的低功耗和MSP430的超低功耗特性得天独厚，另外还可得益于TI的高性能电源等其它器件器件。当系统的高速和省电需求得到充分满足之后，生物特征识别产品市场化的进程便得到迅猛的发展。

指纹识别技术发展进程

人们对指纹特征的认识由来已久，但在快速自动识别方面还是数字化的产物。一个手指的指纹特征点约在一百到一百二十之间，每个特征点以八个比特来描述将近一千个比特，在数据层面难以**。另外其本身内在的生物特征也难以被盗取，这就难以被直接**成指模。加之现有活体识别技术，即便**出指模也是无济于事。其实早在PC时代人们就对指纹识别技术进行了系统的开发，但真正的实用化还是从DSP开始，特别是TI的C5402这样的经典平台。C5402具有100MIPS运算性能，且性能与功耗都具优势，在指纹识别应用的历史跨越了一个年代，只是后来逐步升级到C55X平台。图2所示为基于TI的C55X平台指纹识别参考框图。

C55X是C54X的升级平台，时钟提高的同时内部运算处理核心也加倍，因此往往200MHz或300MHz时钟可以获得400MIPS或600MIPS的高运算能力。由于芯片半导体工艺的改进，加之特殊的内部供电管理机制，其工作功耗呈数量级下降，并成为可实现业界最低待机功耗的新型DSP平台。其中C5509和C5507以片上集成USB接口而别具特色，C5503/02/01则以不同的内存配置而针对不同应用。特别值得一提的是，新近推出的C5506超低功耗器件，时钟为108MHz下仅为58mW功耗，而性能可达216MIPS；在1.2V情况下待机功耗仅为0.120mW，为业界最低。另外还具有动态频率与电压缩放、多种待机模式可分别关闭独立外设与内部功能、128KB的SRAM可满足高效代码需求以尽可能减少片外存储器存取。C55X平台还可以通过电源优化工具辅助实现低功耗设计。

凭借DSP的驱动，指纹识别技术的实用化和市场化进程不断加快，其中最重要的一个应用就是指纹锁。从一般锁到指纹锁的变迁说明了安全的主题是恒久不变的，指纹门锁目前也成为高档住宅或安全重地的必然选择。与此同时，指纹在保险箱等产品的应用，除了确保物理安全之外，还能保证信息存储更加安全可靠。指纹识别在银行系统中的应用是一个极具潜力的新兴市场。在金融交易过程中，指纹特征信息由于每次采集的数据并不完全相同，若被拦截并进行假冒验证，系统可以判定出存在完全相同的两次数据，则有机会拒绝服务，从而一定程度提高了交易安全。传统的类似银行卡的结算方式，需要输入帐号和密码、加载数字证书，操作环节多且繁琐，而采用指纹则确认交易的过程可以一次完成。随着DSP产品及应用的“平民化”，面向消费类的指纹识别市场将会呈现空前繁荣的局面。