教你如何選擇合適的GDC
1.8 特殊需求
在許多情況中,各種特殊需求也會影響GDC的選擇。本章節(jié)接下來將會介紹這些需求。
1.8.1 影像變形調(diào)整
攝影機本身就存在鏡頭魚眼扭曲的問題,導致拍出的影像出現(xiàn)變形。若攝影機沒有內(nèi)建功能來校正此問題,GDC就必須運用一種名為影像變形的功能來校正扭曲影像,此過程會將輸入視訊影像對應到3D表面,借以消除魚眼扭曲。如下圖所示,圖像表面是由一組包含(X,Y,Z)座標點的模型網(wǎng)格所產(chǎn)生。
1.8.2 安全應用
在汽車產(chǎn)業(yè),像是影像增強與物體偵測等功能,可協(xié)助防范意外與拯救性命。建置這類功能,需要動用GDC內(nèi)部的特殊影像處理模塊。
世界許多地區(qū)的管理當局規(guī)定許多安全功能,像是簽章單元 - 這種檢查碼功能可確保圖像內(nèi)容顯示在顯示面板上的正確位置。將這種功能內(nèi)建在系統(tǒng)中,可節(jié)省成本以及CPU耗用資源。
1.8.3 支援舊硬體/軟體和獨立GDC需求
某些應用必須重復使用先前設計案的CPU,借以支援各種舊型需求,而且無法重頭開始設計。這些應用通??缮萍舆\用獨立式GDC,這類GDC沒有內(nèi)建CPU,而且可透過記憶體, PCI,或PCI Express的總線來和舊型CPU進行通訊。這種方式能支援可擴充設計,與各種不同效能和功能組合。
1.8.4 序列鏈路連結遠端顯示屏
有些應用需要連結遠離GDC的遠端顯示屏,這類產(chǎn)品需要利用像是APIX這類高速序列總線,來把視訊內(nèi)容傳送到顯示屏。這種組態(tài)讓系統(tǒng)能采用客戶機/服務器架構,由GDC扮演主控端,而顯示屏則是從屬端。分頭獨立開發(fā)從屬端與主控端系統(tǒng),將有助于降低主控端的軟體與檢驗成本,因為印刷電路板可重復用在整個系列的多款產(chǎn)品上。如果高速序列輸出功能是整合在GDC內(nèi),這類建置方案將會非常有用。
2 富士通的GDC方案
如下圖所示,富士通提供眾多GDC,涵蓋各種類型的應用,包括高階型到基本型。在每個類型當中,富士通均提供一款適合各類型應用的系統(tǒng)芯片,整合CPU,GDC,以及各種周邊元件,這些元件將在以下章節(jié)詳細介紹。如果系統(tǒng)并不需要從基礎開始組裝,而且必須延用一部分的舊元件,富士通的全系列獨立GDC會是極具吸引力之方案。
2.1 以下產(chǎn)品適合支援需要基礎且獨立之GDC且對成本敏感之應用
MB86291“Scarlet”是一款第二代GDC,具備3D著色功能以及一個幾何座標處理器,此款元件支援視訊輸出與輸入功能。2MB的內(nèi)建VRAM記憶體可節(jié)省PCB空間與成本。
MB86276“Lime”與MB86277“Mint”是沒有內(nèi)建幾何座標處理器的GDC,但仍支援z-buffer元件。Lime能同時驅動兩個多工顯示屏。Lime與Mint(以及Scarlet)擁有SRAM介面來連結外部CPU。
MB88F332“Indigo”是APIX應用的專屬元件,它具備所有汽車必要的微控制器周邊元件,包括脈沖調(diào)變器(PWM),步進馬達控制器,類比至數(shù)位轉換器(ADC)等。
MB88F333“Indigo- L”是Indigo的低成本版本,它采用相同架構,但結合一組優(yōu)化的周邊元件,并采用較小封裝來降低成本。
富士通的中階應用方案可兼顧成本,功能,以及效能:
MB8629x“Coral”系列的GDC屬于全功能獨立式3D產(chǎn)品,這些GDC運作時頻率166MHz。
富士通的高階獨立式GDC提供卓越的效能與/或支援適合的專屬應用。所有這些獨立式產(chǎn)品都能運用GDC搭配外部CPU:
MB86297“CARMine”是一款極強大的OpenGL ES的1.1產(chǎn)品,支援兩個獨立視訊輸入與輸出端
MB86298“Ruby”是最新的獨立式GDC,采用的OpenGL ES 2.0核心,并內(nèi)建著色器引擎,這款產(chǎn)品支援四個獨立視訊輸入與兩個視訊輸出端。
富士通的GDC產(chǎn)品將CPU、GDC,以及周邊元件,都整合到一顆單芯片中,可提供高整合度以及具吸引力之成本:
MB91590“Sapphire”采用富士通的專利32位元RISC微控制器,并內(nèi)建一個雙核心GDC,包含位元模塊轉換器(位塊傳送或BLT),以及Sprite引擎。而其SoC芯片整合1MB的快閃記憶體與800KB的VRAM記憶體,并提供一個外部介面來連結平行或串行式快閃記憶體。Sapphire對于基本產(chǎn)品而言非常實用,讓這類產(chǎn)品能采用預先著色的圖像內(nèi)容,可驅動較小的顯示屏。由于Sapphire亦支援類比與數(shù)位攝像頭輸入,因此對于簡單的攝影機應用而言相當實用。
在中階應用方面,MB86R0x“Jade Family”系列提供多功能,低成本的芯片解決方案,此系列元件具備333MHz的的ARM926EJ - S強大的CPU,并內(nèi)含一個完整的3D圖像引擎。Jade系列支援獨立的雙視訊輸入與輸出端,此系列中的一款元件,B86R02“Jade- D”支援APIX,另一款MB86R03“Jade- L”則建置適合低成本系統(tǒng)的功能。Jade相當適合支援中階應用,這類應用須處理動態(tài)內(nèi)容并需要3D管線,但屏幕解析度則屬于800 × 480的等級。此系列元件亦支援較高的屏幕解析度 - 最高達1280x768的像素。由于其結合視訊擷取與3D功能,使此系列元件能處理影像變形功能,可校正攝影機或屏幕的扭曲。
MB86R1x“Emerald Family”是富士通最新的2D/3D 繪圖SOC芯片,整合了GDC與GPU。此款尖端元件包含一個強大的ARM的Cortex - A9處理器,時脈高達533MHz,并含有的OpenGL ES 2.0技術與著色器圖形引擎。Emerald擁有4個獨立視訊輸入端,以及3個獨立視訊輸出端,它還提供豐富的周邊組合。這些功能讓Emerald成為極具吸引力的元件,能為高解析度的屏幕提供動態(tài)與精采的3D內(nèi)容。由于支援多重視訊輸入與內(nèi)建影像處理功能,Emerald亦適合用在多重攝影機的駕駛輔助系統(tǒng)與安全應用。Emerald- L與Emerald- P的主要差別,是Emerald- P速度較快,CPU主頻533MHz,且具備APIX介面來支援高速序列像素鏈路。Emerald-L的CPU主頻是400MHz。
2.2 富士通的360度環(huán)繞視訊影像技術
一組專門針對多重攝影機先進駕駛輔助系統(tǒng)之工具組
富士通亦提供360度環(huán)繞視訊影像技術,作為一種多重攝影機駕駛輔助與安全應用,這種技術亦整合成富士通的繪圖芯片功能組。富士通的技術采用先進的3D演算法,把四部攝影機的影像結合,組成一個涵蓋360度的全方位車輛圍繞視圖。富士通的技術具備一項重要創(chuàng)新,就是能提供動態(tài)更新的可自設視角,或“自由視角點”。系統(tǒng)研發(fā)業(yè)者與駕駛人可利用“自由視角點“來選擇特定駕駛情境下的最佳視角 - 包括虛擬三維之”第三者“視角,可同時看到車輛與四周影像。
3 結語
總結來說,現(xiàn)今極廣泛的GDC功能,讓元件選擇成為應用開發(fā)的一個重要環(huán)結。富士通協(xié)助簡化這種選擇工作,針對各種應用提供許多量身打造的GDC選擇,這些GDC產(chǎn)品都具備多元功能,并且獲得業(yè)界肯定,具備競爭力與成本效益。
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