最適合車(chē)用多顯示器綜合HMI系統的開(kāi)發(fā)平臺

近年來(lái)，為了實(shí)現汽車(chē)的安全性和舒適性，操作更簡(jiǎn)單、更容易理解的HMI備受青睞。為了讓駕駛者獲得各種各樣的信息，儀表板系統的顯示屏也不再只是中央集成模式，而越來(lái)越多地采用了儀表盤(pán)、頭頂顯示等多種顯示模式。

為實(shí)現多顯示器控制和無(wú)縫影像合成，要滿(mǎn)足多輸入輸出功能的要求，隨意展現獲取的導航信息、攝像機影像、DVD影像等數據根據中央控制臺和儀表盤(pán)等輸出對象的尺寸。此外，輸出對象還可設置為后座娛樂(lè )系統和液晶式車(chē)內鏡等。這些新趨勢當然就需要有合適的技術(shù)和開(kāi)發(fā)平臺來(lái)配合。

下面是本刊記者專(zhuān)門(mén)介紹富士通半導體為客戶(hù)推薦了一款最適合于HMI開(kāi)發(fā)的車(chē)載圖形片上系統（SoC）—MB86R11芯片。

優(yōu)化的開(kāi)發(fā)環(huán)境

HMI可使汽車(chē)的操控性變得更為簡(jiǎn)單易懂。富士通半導體的開(kāi)發(fā)平臺由車(chē)載圖形片上系統和授權工具構成，最適合于HMI系統的開(kāi)發(fā)（圖1）。

多顯示器控制可簡(jiǎn)單無(wú)縫地合成影像，并能夠生成兼顧真實(shí)性和實(shí)時(shí)性的影像。此外，富士通半導體提供能夠使設計師和嵌入式軟件開(kāi)發(fā)人員協(xié)調工作的開(kāi)發(fā)環(huán)境，從而減少創(chuàng )意性開(kāi)發(fā)和軟件開(kāi)發(fā)的工作量。

MB86R11是針對多顯示器/多路數據輸入系統的高性能車(chē)載圖形SoC。其3D、2D人機界面軟件開(kāi)發(fā)平臺能夠使用戶(hù)接口設計師和應用開(kāi)發(fā)工程師協(xié)同工作。其獨立繪圖功能在展現高度層次感和質(zhì)感HMI的同時(shí)，還能以60fps速度顯示車(chē)速等車(chē)輛信息，實(shí)現影像合成并兼顧真實(shí)性與實(shí)時(shí)性。

該SoC芯片可使用開(kāi)發(fā)工具CGI Studio提供面向HMI設計師和嵌入式系統開(kāi)發(fā)人員的開(kāi)發(fā)環(huán)境，以消除創(chuàng )意性開(kāi)發(fā)過(guò)程中的返工，強化設計師和嵌入式開(kāi)發(fā)人員在聯(lián)合設計工作中的配合。由于該開(kāi)發(fā)平臺可自動(dòng)生成源代碼，還能在個(gè)人電腦上進(jìn)行性能驗證，因此可提高軟件的開(kāi)發(fā)效率。這為展現創(chuàng )意性、軟件開(kāi)發(fā)以及減少調試工作量提供了機會(huì )。

圖1，優(yōu)化的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

高效的設計開(kāi)發(fā)

在實(shí)現多個(gè)顯示器的綜合控制時(shí)，工程師無(wú)需考慮水平和垂直同步信號的硬件控制，可利用攝像機功能（抽象化）實(shí)現對多個(gè)顯示器的控制。顯示器之間可實(shí)現2D/3D對象的無(wú)縫顯示，從而實(shí)現儀表盤(pán)和中控臺的顯示器設計與動(dòng)作和諧統一。

另外，由于設計工具制成的通用3D/2D數據兼容性較高，因而數據可順暢讀入。此外，讀入的2D/3D數據圖像尺寸和位置等也可編輯。多個(gè)場(chǎng)景和動(dòng)畫(huà)設計可同時(shí)進(jìn)行，還可進(jìn)行時(shí)間線(xiàn)動(dòng)畫(huà)的制作，因而可縮短設計與開(kāi)發(fā)的周期。這樣就使設計工作更加高效化。

為了減少調試和調整的工作量，MB86R11可在個(gè)人電腦上運行其嵌入環(huán)境和應用程序，并完成模擬和性能驗證。在特定區間的處理時(shí)間段，通過(guò)計算CPU負荷率和幀傳輸率可及時(shí)發(fā)現瓶頸并進(jìn)行調整，從而提高處理效率。

MB86R11功能豐富

MB86R11功能非常多。其內置四個(gè)視頻輸入端口可以同時(shí)處理各種不同的視頻圖像。輸入端口支持高達1280×720像素的分辨率、縮放功能、運動(dòng)適應型隔行掃描/逐行掃描格式轉換功能，從而生成噪聲最小的圖像。其中一個(gè)視頻輸入端口可處理高達1920×1080像素的隔行掃描視頻輸入，支持輸入數字電視圖像。

內置三個(gè)輸出顯示控制器，其中兩個(gè)可復用并各自輸出兩個(gè)顯示屏，共計支持多達五個(gè)顯示輸出。通過(guò)八級顯示和層間混色功能，覆蓋在背景地圖上的圖像的輪廓會(huì )模糊，使圖像融入到周?chē)尘爸?。此外，即使在不同的分辨率和顏色屬性的條件下，抖動(dòng)功能和伽馬校正功能也可使圖像高質(zhì)量地顯示出來(lái)。內置可編程著(zhù)色器可以精確地渲染光線(xiàn)反射和陰影，使圖像的質(zhì)感細膩且更加逼真。內置專(zhuān)用視頻處理引擎可進(jìn)行邊緣增強、色彩校正和背光的調整，并可提高夜間拍攝視頻的對比度，以獲得更高品質(zhì)的視頻圖像。另外，背光亮度會(huì )自動(dòng)根據視頻流數據進(jìn)行調整，從而降低系統功耗。

在多顯示器綜合HMI系統中，MB86R11可對2個(gè)顯示器（分辨率800×600和1024×768)進(jìn)行控制，并進(jìn)行2D、3D數據的描繪與顯示。圖2是多個(gè)顯示器綜合HMI系統評估板硬件構成圖。