想要设计嵌入式视觉？用MIPI吗?

不久之前，拥有嵌入式视觉功能的系统不仅体积庞大，且价格不菲。直到最近十年，还很少有人相信家用门铃会有视觉功能。但如今，通过门铃看到快递公司送货到家门口（或者不法分子盗窃包裹）的实时视频早已不是什么新鲜事了。

如今采用嵌入式视觉的应用数量急速增长,包括从相对简单的智能视觉门铃到执行随机拾取和放置操作的复杂的工业机器人,再到能够在无序,地形不断变化的环境中导航的自主移动机器人(AMR)。快速采用嵌入式视觉技术的行业包括汽车、消费电子、医疗、机器人、安防/监控以及大量工业应用。

嵌入式视觉领域中容易被忽视的一个要素就是MIPI联盟及其传感器(摄像头)和显示屏协议。MIPI制定之初主要用于智能手机等移动应用。然而,低成本,高带宽的MIPI解决方案现已得到广泛应用。

当然,事情不会如此简单。在许多情况下,开发人员希望在更新现有系统时,不仅保留原有处理器(及代码),还使用更新,更高效、低功耗的MIPI传感器和/或显示屏来对系统其他部分进行升级。(本文中的“处理器”可能是指SoC芯片,ASSP和应用处理器等器件)

问题:如何让现有的处理器与基于MIPI的传感器和/或显示屏协同工作?

另一个常见的应用场景就是开发人员开发新系统时,选择MIPI接口的处理器,同时继续使用现有的非MIPI接口传感器和/或显示屏。

问题:如何让现有的传感器和/或显示屏与MIPI接口处理器协同工作?

这两个案例都涉及到桥接问题,这里的“桥接”是指将视频信号从一种接口标准转换为另一种。这两种情况都可采用基于莱迪思交联FPGA,专为高速视频和传感器应用优化的低功耗、高性能解决方案。

解决方案:交联FPGA解决MIPI与传统接口的桥接问题。

交联FPGA在强化其传统可编程架构的基础上,增加了硬核PHY,可提供业界最快的MIPI D-PHY桥接解决方案,支持4 k UHD分辨率,速率可达12 Gbps。此外,交联器件提供2.46 x 2.46毫米的WLCSP小型封装和0.4毫米,0.5毫米和0.65毫米球间距的BGA封装。

交联FPGA在桥接方面的优异表现只是冰山一角,它在嵌入式视觉系统中还能实现更多重要功能。

例如在对安全性要求高的应用中，可能需要复制某个传感器的视频数据流并馈送到多个处理器中。这类应用的思路是，如果其中一个处理器发生故障，必须要有数据备份。当我们需要获取由系统处理器生成的视频信号，并将该信号拆分连接到多个显示屏时，就需要用到显示器分屏的功能。另一个应用就是传感器聚合，来自多个传感器的视频流被聚合到单个数据流中，然后再馈送到处理器中。

交联FPGA能提供解决方案,实现上述应用。为了便于开发,交联FPGA可使用众多视频模块化IP,这些IP可免费使用,主要包括接收视频数据(Rx),转换视频数据和发送视频数据(Tx)等IP。

更多精彩内容请查阅我们最近发布的白皮书,其中讨论了嵌入式视觉的趋势,详细介绍了MIPI,深入探讨了交联FPGA的架构,深度探索了各类设计场景,还提供提供了交联设计流程概览。

希望你们能获得愉悦的交联设计体验!