基于 Qualcomm CSR Atlas™7的数位高清影像(SerDes)之四路行车影像方案

诠鼎集团推出自行研发设计实作基于高通 Atlas™7处理器的多路高清输入影像之方案。高通 Atlas™7处理器是拥有高度集成、经济高效、预包装的显示音讯解决方案，旨在满足汽车行业这种具有挑战性、复杂性和互通性的要求。

竞争力与优势

本方案采用高通Atlas™7 (CSRS3703) 车载主控芯片，高度集成的应用程式处理器具有双核 CPU 和 GPU 以及MCU (Cortex-M3) 的体系结构，自带的独立GPU硬体单元支援OpenGLES亦能加速影像绘图速度，降低CPU的占用资源。Atlas™7处理器集成了蓝牙、软件定义无线电 (SDR) 、GNSS基带、音频DSP处理器和高质量音频编解码器等组件，能在车用影音娱乐系统上提供各种服务。

在竞争相对激烈的车用市场中，性价比与他厂相较高出许多。因此，Atlas™7处理器已吸引多家客户导入，成为IVI产品的主要车控芯片。

诠鼎在此IVI优势架构上，提供了一个完整的4路高清镜头影像输入，到4路影像可同时输出显示的整合方案。
此技术整合了Serdes GMSL高速影像传输技术与界面，并经由FPGA做MIPI讯号的转换输出Hyperframe到Atlas™7处理器，
本方案具有HDMI影像输出、LVDS输出、USB、CAN、LINE out、SD卡、UART、I2C等多种丰富IO接口。

诠鼎技术支持

诠鼎有充足的软、硬件技术人员，能提供丰富的技术支持, 亦能提供硬体参考设计包含方案电路原理图、布局图、设计指南。
软体方面能提供方案BSP、相应软体Driver支持，在充足的资源下，提供客户最有力的开发能力并能大大缩短客户开发时程。



方案技术关键与研发介绍

• 采用MAXIM Serdes GMSL高速影像传输技术，借由Serializer(串列器)/Deserializer(解串列器)传输高清镜头所送出之4路高清影像讯号。
• 透过FPGA将MIPI讯号转换成BT.656格式，并且输出Hyperframe影像，传输到Atlas™7处理器的影像输入串口(Video Input Port)。
• 由Atlas™7处理器拆解分析4路的高清影像，使系统能使用单一串口，而完整接收4路高清影像讯号，作为进一步的车载应用。
• 为了降低材料成本和解决讯号衰退问题，本方案使用单通道2条Coax cable，透过Power over Coax技术以及PoC filter，达到稳定传输供电给镜头，并且降低影像讯号被衰减的问题。

硬体系统架构图 (HW)

 

硬体系统方块图 (HW System Block Diagram)

PoC (Power over Coax) 技术

PoC技术是基于同轴线缆影像传输与电源叠加之技术，传输高清讯号的同时传输电源的复合讯号于同轴线缆上传输。
此技术需克服PoC滤波器之设计，使影像讯号不被杂讯干扰，让终端单元能解析出高清画质。



软体系统架构图 (SW)



软体关键技术与研发介绍

• MAX9286 Driver
  MAX9286为MAXIM Serdes 4进1出的RX芯片(Deserializer)，负责接收与解码4路数位高清影像，并透过MIPI传输给FPGA。需要调适镜头端的Serdes TX芯片和Serdes RX max9286等芯片的参数。
  
  
• FPGA Driver
  FPGA负责将4路数高清影像，叠合成为Hyperframe影像，同时将MIPI讯号转换成BT.656的格式，传输给Atlas™7处理器。
  
  
• Atlas™7 处理器VIP Driver
  负责接收Hyperframe，使用DDR (Double Data Rate)模式。为了能处理4路高清影像并且保持有30帧速度的资料量，由诠鼎开发团队所实作，特别修改Driver对底层V4L2获取影像、底层VIP硬体加速单元存取资料、以及DMA搬运等的方法，以完整发挥VIP硬体加速能力。
  
  
• Atlas™7 处理器VIP APP
  将从底层获取的Hyperframe进行分析和拆解，并且以四分割田字型的画面显示在萤幕上(可经由HDMI或LVDS)。为了能处理4路高清影像并且保持有30帧速度的资料量，由诠鼎开发团队所实作，特别修改由底层VPP硬体加速单元搬运影像资料以及色彩转换和显示的方法。
  

结语

本方案在于四路高清行车影像之研发，并充分使用单一车控主芯片就能做到车用娱乐影音系统(In-Vehicle Infotainment)加上处理四路高清行车影像的能力。因此，不论在价格、性能上都展现出高技术含量之强大优势。