Arm全新汽車圖像信號(hào)處理器 加速駕駛輔助與自動(dòng)化技術(shù)的導(dǎo)入

Arm宣布推出Arm? Mali?-C78AE ISP，為其專為汽車應(yīng)用的性能和安全而設(shè)計(jì)的IP產(chǎn)品組合再添新成員。搭配Cortex?-A78AE與Mali-G78AE的Mali-C78AE，可提供完整的ADAS圖像數(shù)據(jù)處理流水線，能夠優(yōu)化性能、最大限度地降低功耗，并提供一致的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)功能安全，從而驅(qū)動(dòng)ADAS在下一階段的量產(chǎn)導(dǎo)入。

根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Strategy Analytics近期的一份報(bào)告顯示，從2020年到2025年，汽車攝像頭市場(chǎng)總值的增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)19%以上，使其成為可為車輛提供對(duì)周圍環(huán)境做出決策所需的數(shù)據(jù)的最重要傳感器類型。

Arm汽車和物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部副總裁Chet Babla表示：“隨著車載攝像頭數(shù)量和精密程度的增加，將高吞吐量的圖像數(shù)據(jù)高效、安全地轉(zhuǎn)換為滿足機(jī)器和人類視覺(jué)不同要求的輸出的算力也需要相應(yīng)提升。Mali-C78AE滿足業(yè)界對(duì)于圖像處理新方法的需求，有助于實(shí)現(xiàn)ADAS和自動(dòng)駕駛的新功能。”

人類和機(jī)器視覺(jué)要求安全第一

Mali-C78AE專為各種ADAS功能所需的人類和機(jī)器視覺(jué)安全應(yīng)用而設(shè)計(jì)，并且能夠處理來(lái)自多達(dá)4個(gè)實(shí)時(shí)攝像頭或16個(gè)虛擬攝像頭的數(shù)據(jù)。

Mali-C78AE從開(kāi)發(fā)之初就具備硬件安全機(jī)制和軟件診斷功能，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠滿足ISO 26262 ASIL B功能安全的要求。Mali-C78AE旨在防止或檢測(cè)出單個(gè)攝像頭幀中可能導(dǎo)致幀數(shù)據(jù)處理錯(cuò)誤的故障。為此，該ISP具有380多個(gè)故障檢測(cè)電路，持續(xù)內(nèi)置自檢，并可檢測(cè)所連攝像頭的傳感器和硬件故障。

視覺(jué)處理需要大量數(shù)據(jù)，且工作負(fù)載要求高

處理速度是Mali-C78AE的一大關(guān)鍵要素，其重要性不亞于安全性和用戶體驗(yàn)。例如，從傳感器獲取圖像，先后通過(guò)ISP和GPU進(jìn)行處理，然后將其顯示在屏幕上供駕駛員查看，整個(gè)過(guò)程應(yīng)于150毫秒內(nèi)完成；如果該過(guò)程耗時(shí)超過(guò)150毫秒，駕駛員會(huì)在使用停車輔助系統(tǒng)等功能時(shí)覺(jué)察到圖像的延遲。而在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中，從獲取攝像頭圖像到?jīng)Q策處理的整個(gè)過(guò)程，車輛移動(dòng)距離不宜超過(guò)250毫米；若超過(guò)這個(gè)距離，則意味著機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)反應(yīng)太慢，無(wú)法滿足應(yīng)對(duì)駕駛環(huán)境所需的準(zhǔn)確且及時(shí)的決策要求。

為了使駕駛員和機(jī)器能夠做出最佳決策，ADAS攝像頭必須從每一幀中收集最相關(guān)的信息。Mali-C78AE采用先進(jìn)的降噪技術(shù)和動(dòng)態(tài)范圍管理，通過(guò)調(diào)整畫面過(guò)暗或過(guò)亮的區(qū)域，確保每幀畫面都畫質(zhì)清晰且曝光適當(dāng)。Mali-C78AE能夠?qū)崟r(shí)處理多達(dá)4個(gè)高分辨率、高幀率的攝像頭數(shù)據(jù)，顯著降低內(nèi)存、通信和處理要求，進(jìn)而提高系統(tǒng)效率。

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圖1：未使用Arm ISP技術(shù)?? ?圖2：使用Arm ISP技術(shù)
通過(guò)調(diào)整畫面過(guò)暗或過(guò)亮的區(qū)域，Mali-C78AE確保每幀畫面都畫質(zhì)清晰且曝光適當(dāng)（如圖2）

目前，要實(shí)現(xiàn)多種ADAS功能，需要單獨(dú)的攝像頭設(shè)置，因?yàn)橛糜跈C(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的攝像頭（例如車道偏離警告）不會(huì)產(chǎn)生適合人類視覺(jué)的圖像，例如環(huán)視。為了降低實(shí)現(xiàn)多種ADAS功能的成本，Mali-C78AE通過(guò)對(duì)適用于機(jī)器視覺(jué)的傳感器輸出進(jìn)行縮小和顏色轉(zhuǎn)換，使得攝像頭傳感器可實(shí)現(xiàn)雙重用途，從而創(chuàng)建適合人眼的圖像。通過(guò)避免攝像頭及其相關(guān)電子器件和線束的重復(fù)部署，OEM可節(jié)省成本并降低復(fù)雜性，從而在各種車型中更廣泛地部署基于攝像頭的ADAS功能，為駕駛員提供更安全、更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。

行業(yè)先鋒采用強(qiáng)大的ADAS圖像數(shù)據(jù)處理流水線

作為汽車視覺(jué)安全技術(shù)領(lǐng)域的先鋒，Mobileye在其新一代EyeQ技術(shù)中率先采用了全新的Mali-C78AE ISP。Mobileye在開(kāi)發(fā)Mobileye EyeQ Ultra和EyeQ6H之初，就選擇了Mali-C78AE進(jìn)行高效的圖像數(shù)據(jù)處理，并通過(guò)搭配Mali-G78AE GPU，實(shí)現(xiàn)了安全、流暢、實(shí)時(shí)且直觀的圖形渲染功能，以滿足嚴(yán)苛的車用需求。

Mobileye工程執(zhí)行副總裁Elchanan Rushinek表示：“通過(guò)將Arm ISP和GPU技術(shù)相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)全景可視化功能，我們可以提供集中式的計(jì)算解決方案，通過(guò)單顆SoC實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的ADAS和停車輔助系統(tǒng)?！?/p>