傳送高速視頻鏈路及安全系統(tǒng)是如何設計的

美國國家公路交通安全管理局 （NHTSA） 擬定了新的汽車安全條例，要求在 2014 年所有汽車都將后置視頻攝像頭及顯示屏作為標準配置。倒車事故每年都會造成數百人死亡和數千人受傷，該條例旨在減少這一傷亡數字。這樣無疑將提高安全性，提升駕駛體驗，但所有這些攝像頭的增加也將給汽車系統(tǒng)設計人員帶來新的挑戰(zhàn)。

傳送高速視頻的鏈路

專用高速視頻鏈路將車內的每個顯示屏或攝像頭連接到控制（頭端）單元。最簡單的是使用單條同軸線纜將來自后端攝像頭的 NTSC （CVBS） 信號顯示在中央控制臺的屏幕上。然而，現(xiàn)在的趨勢顯然是利用百萬像素數字攝像頭提高顯示在高分辨率 LCD 面板上的畫面清晰度與質量。

高速串行數字鏈路連接視頻組件，可在攝像頭的數字成像器與數字 LCD 顯示屏之間實現(xiàn)無縫連接。汽車視頻鏈路中部署的最常用及最可靠高速數字接口技術基于 ANSI/TIA/EIA-644-A 低電壓差分信號 （LVDS） 標準。LVDS 可提供一個穩(wěn)健的數據傳輸標準，支持遠距離、低功耗、高噪聲抑制性以及低 EMI。LVDS 采用差分方式（而非接地所參考的單端信號）實現(xiàn)所需的鏈路屬性。

通過部署更小型的連接器和線纜來縮減系統(tǒng)尺寸和重量（汽車應用中的兩個重要特性），可降低互聯(lián)成本。如圖 1 所示，串行器接收來自視頻源（例如攝像頭影像傳感器）的數據，然后將 RGB 色彩的并行總線信號與控制信號轉換為 LVDS 串行化數據流，以便通過單條雙絞線對線纜傳輸。線纜另一端的配套解串器可擴展返回至并行接口的視頻信號，該接口連接顯示器或主機。

德州儀器 （TI） 的 FPD-Link III 串行串器產品系列提供各種應對高速系統(tǒng)設計挑戰(zhàn)的高級特性。通過單個差分對傳輸的單個串行數據流可避免數據延遲差問題。這些器件可對串行數據進行編碼，以包含無需參考時鐘就能恢復的嵌入式時鐘，從而無需特別訓練序列便可快速初始化連接。經過精心隨機化和解擾處理的視頻數據不僅可最大限度地減少電磁干擾 （EMI），而且還具有 DC 平衡性，有助于信號在 10 多米長的雙絞線或單同軸線上傳輸和恢復。