嵌入式高端图形显示控制器GDC方案应用考虑因素

的要求，这需要使用多个GDC。一些GDC带有的显示控制器可通过一个控制器控制多个显示器，这会使视频输出信息倍增，此时，所需用的显示或像素时钟频率是单一显示器时的两倍。两个显示器必须具有相同的时序特性和显示分辨率。对具有相同分辨率的双显示汽车仪表盘来说，此类GDC是个不错的选择。

　　另一方面，一些GDC集成了多个显示控制器，可驱动具有不同时序和分辨率的多个显示器。此类控制器的成本低于两个独立GDC成本之和，且还简化了设计。一个典型例子是汽车抬头显示器(HUD)，HUD的分辨率比位于仪表盘区域的主显示器低。另一个汽车应用是使用单一GDC同时控制仪表盘和中控显示器。

　　GDC对于显示来自数码相机或其它视频源的视频输入提供了一系列功能。有些GDC集成了支持模拟NTSC/PAL视频输入所需的模拟电路系统，这些控制器还可用于基础级视频采集应用。其它的GDC工作于数字YUV/RGB视频制式或需要模拟转换器。

　　需要多个视频捕获的应用可以借助于集成了多个视频采集单元的更高端GDC的优势。而显示控制器也必须更强大，以处理多个输入、并将视频流覆盖到图形的其余部分。

　　特殊要求

　　诸如图像校正和增强等特殊要求也是选择GDC时的考虑因素。相机固有的鱼眼失真会造成图像的变形。如果相机没有内置针对此问题的纠正功能(通常都没有)，则GDC需要通过采用图像变形过程来纠正失真。该过程将视频输入映射到一个为取消鱼眼失真特意表征的三维表面。该表面由一个包含一组(X，Y，Z)点的网格生成，如图2所示。

图2：借助图像变形，GDC可调整视频、消除鱼眼失真以提供更好的观看体验。原始相机图片通过将YUV相机图片转换为RGB格式，可将图片作为纹理数据加以控制。

　　此特性的另一个应用是汽车抬头显示器。由于图像投射在挡风玻璃上，所以需要一个类似鱼眼矫正的过程，根据挡风玻璃的曲率调适图形。图像变形要求GDC具有3D能力。如果GDC可以加大或缩小视频图像的分辨率，那也是有用的。

　　对汽车来说，一个将变得重要的应用是：在车辆的周沿使用多个摄像机，并将这些摄像机的图像整合成单一图像。该应用需要处理高清视频的能力，以及将图像拼合在一起的特殊图像处理功能。

　　理想的解决方案是：GDC具有多路视频输入和高速图像处理能力，从而无需外接FPGA来实现这些功能。在GDC内包含3D渲染能力就允许将这些拼接的图像映射到一个碗状表面，从而能全方位显示车辆周围的一个真实、无失真、360度的全景视图。

　　图像增强和目标检测功能可以帮助司机避免事故的发生。要实现这样的功能，需要GDC具有特殊的图像处理模块。有一些地区强制要求诸如签名单元等安全功能，以确保图形内容显示在显示面板上正确位置。内置这种功能，将节省成本并减少CPU的负担。传统软/硬件支持和独立的GDC要求

　　有些应用必须复用以往设计中的CPU以支持传统需求，所以不能彻底从头开始设计。这些应用往往能很好地使用不具有内置CPU的独立GDC，并且可以通过内存、PCI或PCI Express总线与传统CPU通信。这种方法以多种不同的性能水平和功能集支持一个可扩展的设计。

　　有些应用需要显示器处于远离GDC的位置。在这种场合，需要诸如APIX这样的高速串行总线，以将视频传送到显示器。这种配置允许使用客户机/服务器架构，其中，GDC作为服务器，显示器是客户端。独立开发客户端和服务器系统，有助于减少服务器端的软件和质量验证成本，因为可针对一块印刷电路板进行调适以用于整个产品线。如果高速串行输出功能集成在GDC内，则这种实现就非常高效。

　　富士通提供了一个覆盖从基本到高端应用的丰富的GDC产品线。在每个档次，富士通都提供了一款整合了CPU、GDC和外设的SoC。在那些不是完全重新搭建系统的场合，以及系统内有若干组件需要保留的情况下，这些独立GDC是可行的选择。

　　今天，GDC的性能范围使得器件选择成为应用开发的关键一步。由于厂商已经开发出满足各种应用领域定制的GDC，因而这一选择过程变得容易。不同的GDC具有丰富的功能，并经过了行业验证、有竞争力且具成本效益。

图1：平衡成本和性能的基本GDC选择。

图3：APIX高速串行总线将视频传送到显示器。

图4：富士通GDC产品线覆盖从基本到高端应用。