传送高速视频链路及安全系统设计

美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 拟定了新的汽车安全条例，要求在 2014 年所有汽车都将后置视频摄像头及显示屏作为标准配置。倒车事故每年都会造成数百人死亡和数千人受伤，该条例旨在减少这一伤亡数字。这样无疑将提高安全性，提升驾驶体验，但所有这些摄像头的增加也将给汽车系统设计人员带来新的挑战。

传送高速视频的链路

专用高速视频链路将车内的每个显示屏或摄像头连接到控制（头端）单元。简单的是使用单条同轴线缆将来自后端摄像头的 NTSC (CVBS) 信号显示在中央控制台的屏幕上。然而，现在的趋势显然是利用百万像素数字摄像头提高显示在高分辨率 LCD 面板上的画面清晰度与质量。

高速串行数字链路连接视频组件，可在摄像头的数字成像器与数字 LCD 显示屏之间实现无缝连接。汽车视频链路中部署的常用及可靠高速数字接口技术基于 ANSI/TIA/EIA-644-A 低电压差分信号 (LVDS) 标准。LVDS 可提供一个稳健的数据传输标准，支持远距离、低功耗、高噪声抑制性以及低 EMI。LVDS 采用差分方式（而非接地所参考的单端信号）实现所需的链路属性。

通过部署更小型的连接器和线缆来缩减系统尺寸和重量（汽车应用中的两个重要特性），可降低互联成本。如图 1 所示，串行器接收来自视频源（例如摄像头影像传感器）的数据，然后将 RGB 色彩的并行总线信号与控制信号转换为 LVDS 串行化数据流，以便通过单条双绞线对线缆传输。线缆另一端的配套解串器可扩展返回至并行接口的视频信号，该接口连接显示器或主机。

德州仪器 (TI) 的 FPD-Link III 串行串器产品系列提供各种应对高速系统设计挑战的特性。通过单个差分对传输的单个串行数据流可避免数据延迟差问题。这些器件可对串行数据进行编码，以包含无需参考时钟就能恢复的嵌入式时钟，从而无需特别训练序列便可快速初始化连接。经过精心随机化和解扰处理的视频数据不仅可限度地减少电磁干扰 (EMI)，而且还具有 DC 平衡性，有助于信号在 10 多米长的双绞线或单同轴线上传输和恢复。