Arm全新汽車圖像信號處理器 加速駕駛輔助與自動化技術的導入

　　Mali-C78AE圖像信號處理器(ISP)是Arm帶功能安全的“AE”產(chǎn)品系列的新成員，該處理器IP適用于高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和人類視覺應用

　　Mali-C78AE搭配Cortex-A78AE CPU和Mali-G78AE GPU可提供卓越的ADAS圖像數(shù)據(jù)處理流水線

　　Mobileye率先授權采用Mali-C78AE，并搭配Mali-G78AE，將其應用于新一代EyeQ技術

　　Arm宣布推出Arm®Mali™-C78AE ISP，為其專為汽車應用的性能和安全而設計的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實現(xiàn)功能安全，從而驅(qū)動ADAS在下一階段的量產(chǎn)導入。

　　根據(jù)調(diào)研機構Strategy Analytics近期的一份報告顯示，從2020年到2025年，汽車攝像頭市場總值的增長預計將達19%以上，使其成為可為車輛提供對周圍環(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)換為滿足機器和人類視覺不同要求的輸出的算力也需要相應提升。Mali-C78AE滿足業(yè)界對于圖像處理新方法的需求，有助于實現(xiàn)ADAS和自動駕駛的新功能。”

　　人類和機器視覺要求安全第一

　　Mali-C78AE專為各種ADAS功能所需的人類和機器視覺安全應用而設計，并且能夠處理來自多達4個實時攝像頭或16個虛擬攝像頭的數(shù)據(jù)。

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

　　視覺處理需要大量數(shù)據(jù)，且工作負載要求高

　　處理速度是Mali-C78AE的一大關鍵要素，其重要性不亞于安全性和用戶體驗。例如，從傳感器獲取圖像，先后通過ISP和GPU進行處理，然后將其顯示在屏幕上供駕駛員查看，整個過程應于150毫秒內(nèi)完成；如果該過程耗時超過150毫秒，駕駛員會在使用停車輔助系統(tǒng)等功能時覺察到圖像的延遲。而在機器視覺應用中，從獲取攝像頭圖像到?jīng)Q策處理的整個過程，車輛移動距離不宜超過250毫米；若超過這個距離，則意味著機器視覺系統(tǒng)反應太慢，無法滿足應對駕駛環(huán)境所需的準確且及時的決策要求。

　　為了使駕駛員和機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的信息。Mali-C78AE采用先進的降噪技術和動態(tài)范圍管理，通過調(diào)整畫面過暗或過亮的區(qū)域，確保每幀畫面都畫質(zhì)清晰且曝光適當。Mali-C78AE能夠?qū)崟r處理多達4個高分辨率、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，進而提高系統(tǒng)效率。　　
圖1：未使用Arm ISP技術  圖2：使用Arm ISP技術

　　通過調(diào)整畫面過暗或過亮的區(qū)域，Mali-C78AE確保每幀畫面都畫質(zhì)清晰且曝光適當（如圖2）

　　目前，要實現(xiàn)多種ADAS功能，需要單獨的攝像頭設置，因為用于機器視覺應用的攝像頭（例如車道偏離警告）不會產(chǎn)生適合人類視覺的圖像，例如環(huán)視。為了降低實現(xiàn)多種ADAS功能的成本，Mali-C78AE通過對適用于機器視覺的傳感器輸出進行縮小和顏色轉(zhuǎn)換，使得攝像頭傳感器可實現(xiàn)雙重用途，從而創(chuàng)建適合人眼的圖像。通過避免攝像頭及其相關電子器件和線束的重復部署，OEM可節(jié)省成本并降低復雜性，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。

　　行業(yè)先鋒采用強大的ADAS圖像數(shù)據(jù)處理流水線

　　作為汽車視覺安全技術領域的先鋒，Mobileye在其新一代EyeQ技術中率先采用了全新的Mali-C78AE ISP。Mobileye在開發(fā)Mobileye EyeQ Ultra和EyeQ6H之初，就選擇了Mali-C78AE進行高效的圖像數(shù)據(jù)處理，并通過搭配Mali-G78AE GPU，實現(xiàn)了安全、流暢、實時且直觀的圖形渲染功能，以滿足嚴苛的車用需求。

　　Mobileye工程執(zhí)行副總裁Elchanan Rushinek表示：“通過將Arm ISP和GPU技術相結合以實現(xiàn)全景可視化功能，我們可以提供集中式的計算解決方案，通過單顆SoC實現(xiàn)最先進的ADAS和停車輔助系統(tǒng)。”