瑞薩視頻解碼器助力ADAS攝像頭方案

多年來(lái)，由于汽車安全性越來(lái)越受重視，推動(dòng)了許多重要?jiǎng)?chuàng)新的出現(xiàn)，如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、安全氣囊和高強(qiáng)度安全座倉(cāng)和碰撞緩沖區(qū)等。德國(guó)汽車制造商率先利用許多最先進(jìn)的技術(shù)來(lái)提高駕駛員安全和整體駕駛體驗(yàn)。例如，在過(guò)去二十年中，德國(guó)汽車最先推出主動(dòng)式車道保持輔助，當(dāng)車輛偏離車道時(shí)通過(guò)振動(dòng)方向盤提醒駕駛員。然后就是側(cè)方雷達(dá)，幫助駕駛員安全變道。如果有車輛處于本車的變道盲點(diǎn)，它會(huì)通過(guò)在外后視鏡上亮燈提醒駕駛員。后來(lái)又出現(xiàn)了停車-前進(jìn)和制動(dòng)輔助，這是巡航控制的延伸，可以在追尾碰撞即將發(fā)生前快速施加制動(dòng)，以減小事故危險(xiǎn)。

安全技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的事故死亡率下降幅度非常大，從機(jī)械和結(jié)構(gòu)改進(jìn)到增加安全相關(guān)立法，提升汽車安全性的原因有很多。但最令人感興趣并且發(fā)展最快的安全應(yīng)用之一是高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）。這種系統(tǒng)使用傳感器、攝像頭和顯示器的組合來(lái)提供更大的駕駛員可見性，并在駕駛員疏忽時(shí)對(duì)危險(xiǎn)情況做出反應(yīng)。

攝像頭成為主流方案之一

       隨著后視攝像頭和其他攝像頭成為主流趨勢(shì)，汽車制造商面臨的兩個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)考慮是成本和可靠性。影響系統(tǒng)成本的關(guān)鍵因素是攝像頭和顯示器。最初部署利用了后視鏡中的低成本顯示器。隨著導(dǎo)航系統(tǒng)和儀表盤顯示器變得越來(lái)越常見，它們也被用于顯示后視攝像頭視頻。最早的設(shè)計(jì)嘗試通過(guò)管理信息娛樂(lè)子系統(tǒng)的核心處理器來(lái)運(yùn)行該視頻。

這些先進(jìn)SoC運(yùn)行的軟件操作系統(tǒng)變得日益復(fù)雜，在正常運(yùn)行期間常常容易掛起，從而帶來(lái)了可靠性問(wèn)題。此外，這些SoC通常在汽車點(diǎn)火后啟動(dòng)過(guò)慢，而不能及時(shí)向駕駛員提供車尾攝像頭視頻。市面上逐漸產(chǎn)生的替代方案是利用高度集成的視頻處理器。這種解決方案基本上是一種“硬連線”的視頻解碼器、縮放控制器和LCD控制器IC，與SoC協(xié)同工作，以解決這兩個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。在汽車啟動(dòng)時(shí)，視頻處理器能夠繞過(guò)SoC來(lái)立即顯示倒車視頻，確保在不到500毫秒內(nèi)完成可靠傳輸。瑞薩的TW8836LCD視頻處理器可增加汽車安全性，并支持廣泛的視頻源。                                             

瑞薩助力集成化挑戰(zhàn)

今天的系統(tǒng)架構(gòu)師面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是，大多數(shù)SoC沒(méi)有足夠的端口來(lái)接收新型汽車要求的越來(lái)越多的視頻輸入。所以，雖然他們有能力處理這些數(shù)據(jù)——盡管并不總是那么可靠，但卻沒(méi)有辦法使來(lái)自眾多輸入源的數(shù)據(jù)立即進(jìn)入設(shè)備。答案是通過(guò)一條數(shù)據(jù)總線，僅需一個(gè)視頻接口與應(yīng)用處理器相連，來(lái)交叉?zhèn)鬏斝盘?hào)。然后SoC能夠?qū)Χ鄠€(gè)不同視頻流進(jìn)行解復(fù)合和處理。隨著時(shí)間的推移，交叉?zhèn)鬏數(shù)囊曨l流數(shù)量將會(huì)增加，使得能夠接收更多視頻輸入。采用交叉數(shù)字輸出方案的多通道模擬視頻解碼器可以減少使用SoC上的寶貴引腳，這是一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)考慮。

事實(shí)上，集成一直是一個(gè)關(guān)鍵推動(dòng)因素，瑞薩最新的解決方案集成了四個(gè)帶有10-bit模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的高質(zhì)量NTSC/PAL模擬視頻解碼器，可同時(shí)支持四個(gè)獨(dú)立的模擬攝像頭輸入。ISL79985是Intersil 多通道視頻解碼器產(chǎn)品系列的最新成員。它集成了一個(gè)帶有MIPI標(biāo)準(zhǔn)虛擬通道識(shí)別功能的MIPICSI2 輸出接口，兼容最新一代SoC和應(yīng)用處理器。ISL79986則包括一個(gè)帶隔行條紋的傳統(tǒng)BT.656接口。兩款解碼器將圖像發(fā)送至處理器，然后處理器將四幅圖像合成一個(gè)統(tǒng)一的全景圖像，并將合成視頻傳輸至中控顯示器。直接接收差分模擬視頻輸入信號(hào)的能力，消除了在每個(gè)輸入通道上配置外部運(yùn)算放大器的需要，進(jìn)一步減少了所需元件數(shù)量。這種高度集成可以幫助簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并將解決方案的尺寸縮到最小，以節(jié)省寶貴的電路板空間和降低系統(tǒng)總成本，這是普及這項(xiàng)應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素。

靈活性也具有重要性。由于有很多種部署的可能性，Intersil的新型ISL7998x器件連同上代產(chǎn)品TW9984和TW9966多通道視頻解碼器提供靈活的數(shù)字輸出接口，以支持多種配置。這使系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師能夠?yàn)椴煌囆驮O(shè)計(jì)多種變量，而無(wú)需重新進(jìn)行全部設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工程師還應(yīng)當(dāng)避免使用更適合樓宇監(jiān)控系統(tǒng)而非汽車應(yīng)用的視頻解碼器和編碼器——因?yàn)樗鼈內(nèi)鄙訇P(guān)鍵的診斷功能，例如對(duì)電池短路和對(duì)地短路的診斷。進(jìn)一步提高可靠性，并確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師不用為了不需要的功能花錢。

資料下載：

瑞薩視頻解碼器REN_tw9984_ds.pdf_DST_20240408.pdf

瑞薩視頻解碼器REN_tw9966_ds.pdf_DST_20161114.pdf