嵌入式绘图架构选择之汽车电子显示控制器方案分析
（原文作者：富士通半导体 welch ding 丁洁早）
引言
从3d着色到影像变形，现今绘图显示控制器（gdc）的功能，透过各式各样的应用呈现在使用者的眼前。众多高阶图像显示控制器的产品风格与价值，塑造出让消费者目眩神迷的影像，在频谱的另一端，各种等级的gdc能明确而简单地显示资讯，让使用者一目了然看到自己想要的讯息。
不论是简单的功能或炫丽的特色，能在绘图功能上细心投入的，最后必会在许多层面获得明显的成果。打造完美图像功能的第一步，是针对应用目标选择一款适合的gdc，并以合理的价位获得所需功能。gdc可根据其性价比分成下列三类：
基本 - qvga萤幕，预先着色的图形，可包括影像输入功能
中阶 - wvga萤幕，以2d动态绘图为主，也可支援3d，有支援影像输入功能
高阶 - sxga或更高分辨率的萤幕，动态3d绘图，多重影像输入
本白皮书将为您阐述这三种gdc功能，以及它们如何达成各种应用之目标。文章最后将介绍富士通半导体阵容完备的gdc系列产品，还有该公司的360度环绕视讯影像技术。现今各种产品研发业者最重要的设计任务之一，就是充分发挥gdc各项功能优势，包括跑步机、电冰箱、智慧型手机和汽车等产品。
1 决定嵌入式绘图架构的因素
1.1 成本压力
汽车产业是成本相对敏感应用领域的一个很好的例子，对于系统研发业者而言，最重要的工作就是降低零组件（bom）成本。就基本到中阶的应用而言，研发业者可采用系统单芯片（soc）绘图控制器来满足此方面需求，利用这种元件作为单芯片解决方案，这些gdc能透过can总线来和其他汽车系统进行通讯，并能切换到关机的电源模式来节省电池电力。由于内部vram记忆体的容量有限，加上各项系统瓶颈（像是总线速度）的限制，因此这些装置所支援的图像功能，弹性，像素填充率，以及萤幕尺寸都会受到局限。
当成本因素的重要性不及效能时，这类应用可采用多重芯片架构的高阶芯片。这些gdc依赖外部车用来管理can传输作业，电源，以及像是步进马达控制器等周边元件。
此外，由于这些gdc没有内建vram与程式快闪记忆体，因此会利用外部vram来支援高效能作业，在未来，运用内建式vram可进一步降低高阶车用gdc成本。
相较于汽车产业，像是医疗和航空等领域的应用，面临的成本压力相对较低。系统研发业者可选择采用独立高阶gdc芯片，因为客户愿意多花一点钱来购买更高效能。若系统一开始设计时，需要重复使用软体，而是把一个独立gdc放到系统中就是个不错的作法。
运用一颗时脉速度约1ghz的cpu，像是英特尔的atom，制造商可在不同产品线上重复使用一部分的硬体与软体。有些产品可使用内建在cpu内的gdc。有些对价位较敏感的产品，但对效能的要求不是很高，则可采用soc产品，其中效能强大的cpu整合了gdc处理核心。
1.2 终端客户的期盼
有些应用必须配合智慧型手机常见的高阶绘图能，此类应用之广包括汽车与各种家电产品。
而在这些应用中，系统研发业者必须确保gdc能绘制出流畅清晰的影像，让系统能针对使用者的输入讯息做快速反应，因此，若要提供能满足最终使用者的经验，gdc就不能成为系统瓶颈，才不会产生延迟。
基本型与中阶的应用也许使用真单芯片的soc即足够。但对于高阶应用而言，这类元件无法提供足够效能，因此需要用到含有外部vram与快闪记忆体的高阶（多芯片架构）芯片。
若产品的萤幕支援24位rgb输入讯号，则24位rgb输出功能的gdc可协助避免频带效应 - 亦即相同颜色的阴影会出现急剧变化。运用24位色彩可确保图像影像外观流畅，否则，这样的应用就必须动用gdc内的抖色功能，来抵销频带效应。抖色可在画面缓冲区中套用随机的杂讯，以避免因有限的色彩深度导致的频带效应。
尽管流畅鲜明的图像总是能吸引目光，但像是设备等应用，光靠较基本的图像功能，就能达到坚固易用的设计目标。在许多应用中，较低阶的gdc就能提供令人惊艳的效能，而且不会让零组件成本攀升。
1.3 绘图内容的性质 - 静态或动态
业者还必须根据图像内容的性质来挑选gdc。若内容属于静态，而且能预先判断，像是spirite引擎这类低成本gdc就足堪重任。预先着色的位元图可储存在sprint gdc的外部快闪记忆体。这类gdc非常适合用来处理不同色彩格式（包括使用色彩查找表或把实际像素值储存在画面缓冲区），而且还能处理透明与alpha-blending的作业。运用资源耗用较少的压缩法，像是rld（运行长度解码器），可大幅降低预先着色绘图的储存需求，进而降低成本。
其他需要动态图像的应用，像是地图或随机动画等，其所需内容都是当场立即决定，这些应用需要一个具备全功能管线的gdc，可透过贴图（纹理贴图）2d或3d来着色模型。像是硬体光源与云雾等，也可发挥这类功能的效益。对于较复杂的作业而言，内含着色器的图像引擎可带来更高弹性。
利用功能完备且具弹性的显示控制器，不仅能简化图像建置的工作，还能支援更好的图像功能，明确的说，图像开发远比控制器功能来得简单，像是弹性图层法以及支援多图层与alpha-blending，还有各种色彩深度。
1.4 2d或3d图像
运用3d绘图对于gdc的效能与功能需求会有显着影响，例如，3d应用需要的顶点处理性能远高于2d应用，再加上像是贴图与mipmap贴图等功能所需的视野校正，这些都是3d图像需要的功能（mipmap是主要贴图的优化与调整尺寸版本，这种贴图和主要贴图储存在同一处）。它们让系统不必立即调整主要贴图的尺寸，对于效能提升有明显帮助。
在3d图像中光是加入？轴座标，就会大幅增加处理需求。相较之下，2d绘图着色的过程则简单许多，若内容属于静态，还能预先着色，就如同本文先前所讨论，在2d或3d动态内容方面，需要用到一个全管线化的图像引擎。
1.5 显示屏分辨率
因为尺寸较大，分辨率较高的显示屏必须处理更多像素，因此采用较大显示屏的应用就需要更快，更强大的gdc。航空与医疗方面的应用，通常在其低阶机种需要640 × 480像素的显示屏，而在高阶机种中就需要1280 × 1024像素分辨率的显示屏。在汽车市场，低阶仪表板与中控台的显示屏尺寸通常为480x272像素，中阶机种为800x480，而高阶机种则为1280x480或更高像素。
1.6 显示屏数量
不论是增加单一显示屏的分辨率，或是增加显示屏数量，其所涉及到的像素数量都会以倍数增加，并需提高gdc的处理需求。虽然可以运用多个gdc来应付需求，但也有某些gdc内含的显示屏控制器能透过单一控制器来支援多个显示屏。这些gdc能多工处理视讯输出资讯，其运用两倍的显示屏或像素时脉频率的速率，就像是处理一个显示屏一样，不过这两个显示屏必须拥有相同的时序属性与显示屏分辨率。这类gdc对于汽车仪表板相当实用，因为仪表板通常有两个相同分辨率的显示屏。
另一方面，有些gdc整合了超过一个显示屏控制器，能驱动多个不同时序与分辨率的显示屏。这类控制器的成本会低于两个独立式gdc，设计工作也较简化。这其中一个典型例子，就是车用抬头显示器（hud），hud在仪表板上的显示屏分辨率就低于主显示屏，而也有一种汽车应用是运用单一gdc来控制仪表板与中控台显示屏。
1.7 视讯撷取的需求
gdc针对不同的显示屏影像输入来源提供各种功能，包括摄像头或其他讯号来源。有些gdc整合了必要的模拟电路来支援模拟式ntsc（美规）/ pal（欧规）的影像输入讯号，这些控制器对于基本视讯撷取应用而言相当实用。而其他gdc则支援数位yuv / rgb视讯格式，或需搭配ad转换器。
对于需要撷取多重视讯的应用而言，可采用较高阶的gdc，这类元件整合多个视讯撷取单元，其显示屏控制器亦必须更强大，才能处理多重输入讯号，并把视讯串流重叠到影像上。
汽车抬头显示器就是这种功能的另一项应用。由于影像投射在挡风玻璃上，为了配合挡风玻璃的曲度，其影像的调整处理过程便会类似鱼眼校正。
影像的变形需要有内建3d功能的gdc来调整。若gdc能调整视讯影像的分辨率高低，对系统会很有帮助。
支援多重摄影处理的全景系统提升驾驶辅助系统之功能
另一项特殊应用可能成为未来汽车的重要功能，就是利用装在车体四周的多部摄影机，将其输入影像结合成一张图像。这种应用中的系统必须要能处理高分辨率视讯，再加上各种特殊影像处理功能，以接合成一张环绕全景的影像。
理想的解决方案，是采用一个能够支援多重视讯输入格式，并具备高速影像处理功能的gdc，这种方案不需要外部fpga就能建置这些功能，并达到必要效能，将3d着色功能纳入gdc内，系统便可将接合影像对应到碗状表面，以显示出逼真，无扭曲的360度车体四周环绕影像。
1.8 特殊需求
在许多情况中，各种特殊需求也会影响gdc的选择。本章节接下来将会介绍这些需求。
1.8.1 影像变形调整
摄影机本身就存在镜头鱼眼扭曲的问题，导致拍出的影像出现变形。若摄影机没有内建功能来校正此问题，gdc就必须运用一种名为影像变形的功能来校正扭曲影像，此过程会将输入视讯影像对应到3d表面，借以消除鱼眼扭曲。如下图所示，图像表面是由一组包含（x，y，z）座标点的模型网格所产生。
1.8.2 安全应用
在汽车产业，像是影像增强与物体侦测等功能，可协助防范意外与拯救性命。建置这类功能，需要动用gdc内部的特殊影像处理模块。
世界许多地区的管理当局规定许多安全功能，像是签章单元 - 这种检查码功能可确保图像内容显示在显示面板上的正确位置。将这种功能内建在系统中，可节省成本以及cpu耗用资源。
1.8.3 支援旧硬体/软体和独立gdc需求
某些应用必须重复使用先前设计案的cpu，借以支援各种旧型需求，而且无法重头开始设计。这些应用通常可善加运用独立式gdc，这类gdc没有内建cpu，而且可透过记忆体， pci，或pci express的总线来和旧型cpu进行通讯。这种方式能支援可扩充设计，与各种不同效能和功能组合。
1.8.4 序列链路连结远端显示屏
有些应用需要连结远离gdc的远端显示屏，这类产品需要利用像是apix这类高速序列总线，来把视讯内容传送到显示屏。这种组态让系统能采用客户机/服务器架构，由gdc扮演主控端，而显示屏则是从属端。分头独立开发从属端与主控端系统，将有助于降低主控端的软体与检验成本，因为印刷可重复用在整个系列的多款产品上。如果高速序列输出功能是整合在gdc内，这类建置方案将会非常有用。
2 富士通的gdc方案
如下图所示，富士通提供众多gdc，涵盖各种类型的应用，包括高阶型到基本型。在每个类型当中，富士通均提供一款适合各类型应用的，整合cpu，gdc，以及各种周边元件，这些元件将在以下章节详细介绍。如果系统并不需要从基础开始组装，而且必须延用一部分的旧元件，富士通的全系列独立gdc会是极具吸引力之方案。
2.1 以下产品适合支援需要基础且独立之gdc且对成本敏感之应用
mb86291“scarlet”是一款第二代gdc，具备3d着色功能以及一个几何座标处理器，此款元件支援视讯输出与输入功能。2mb的内建vram记忆体可节省pcb空间与成本。
mb86276“lime”与mb86277“mint”是没有内建几何座标处理器的gdc，但仍支援z-buffer元件。lime能同时驱动两个多工显示屏。lime与mint（以及scarlet）拥有sram接口来连结外部cpu。
mb88f332“indigo”是apix应用的专属元件，它具备所有汽车必要的周边元件，包括脉冲调变器（pwm），步进马达控制器，类比至数位转换器（adc）等。
mb88f333“indigo- l”是indigo的低成本版本，它采用相同架构，但结合一组优化的周边元件，并采用较小封装来降低成本。
富士通的中阶应用方案可兼顾成本，功能，以及效能：
mb8629x“coral”系列的gdc属于全功能独立式3d产品，这些gdc运作时频率166mhz。
富士通的高阶独立式gdc提供卓越的效能与/或支援适合的专属应用。所有这些独立式产品都能运用gdc搭配外部cpu：
mb86297“carmine”是一款极强大的opengl es的1.1产品，支援两个独立视讯输入与输出端
mb86298“ruby”是最新的独立式gdc，采用的opengl es 2.0核心，并内建着色器引擎，这款产品支援四个独立视讯输入与两个视讯输出端。
富士通的gdc产品将cpu、gdc，以及周边元件，都整合到一颗单芯片中，可提供高整合度以及具吸引力之成本：
mb91590“sapphire”采用富士通的专利32位元risc微控制器，并内建一个双核心gdc，包含位元模块转换器（位块传送或blt），以及sprite引擎。而其整合1mb的快闪记忆体与800kb的vram记忆体，并提供一个外部接口来连结平行或串行式快闪记忆体。sapphire对于基本产品而言非常实用，让这类产品能采用预先着色的图像内容，可驱动较小的显示屏。由于sapphire亦支援类比与数位摄像头输入，因此对于简单的摄影机应用而言相当实用。
在中阶应用方面，mb86r0x“jade family”系列提供多功能，低成本的芯片解决方案，此系列元件具备333mhz的的arm926ej - s强大的cpu，并内含一个完整的3d图像引擎。jade系列支援独立的双视讯输入与输出端，此系列中的一款元件，b86r02“jade- d”支援apix，另一款mb86r03“jade- l”则建置适合低成本系统的功能。jade相当适合支援中阶应用，这类应用须处理动态内容并需要3d管线，但屏幕分辨率则属于800 × 480的等级。此系列元件亦支援较高的屏幕分辨率 - 最高达1280x768的像素。由于其结合视讯撷取与3d功能，使此系列元件能处理影像变形功能，可校正摄影机或屏幕的扭曲。
mb86r1x“emerald family”是富士通最新的2d/3d 绘图soc芯片，整合了gdc与gpu。此款尖端元件包含一个强大的arm的cortex - a9处理器，时脉高达533mhz，并含有的opengl es 2.0技术与着色器图形引擎。emerald拥有4个独立视讯输入端，以及3个独立视讯输出端，它还提供丰富的周边组合。这些功能让emerald成为极具吸引力的元件，能为高分辨率的屏幕提供动态与精采的3d内容。由于支援多重视讯输入与内建影像处理功能，emerald亦适合用在多重摄影机的驾驶辅助系统与安全应用。emerald- l与emerald- p的主要差别，是emerald- p速度较快，cpu主频533mhz，且具备apix接口来支援高速序列像素链路。emerald-l的cpu主频是400mhz。
2.2 富士通的360度环绕视讯影像技术
一组专门针对多重摄影机先进驾驶辅助系统之工具组
富士通亦提供360度环绕视讯影像技术，作为一种多重摄影机驾驶辅助与安全应用，这种技术亦整合成富士通的绘图芯片功能组。富士通的技术采用先进的3d算法，把四部摄影机的影像结合，组成一个涵盖360度的全方位车辆围绕视图。富士通的技术具备一项重要创新，就是能提供动态更新的可自设视角，或“自由视角点”。系统研发业者与驾驶人可利用“自由视角点“来选择特定驾驶情境下的最佳视角 - 包括虚拟三维之”第三者“视角，可同时看到车辆与四周影像。
3 结语
总结来说，现今极广泛的gdc功能，让元件选择成为应用开发的一个重要环结。富士通协助简化这种选择工作，针对各种应用提供许多量身打造的gdc选择，这些gdc产品都具备多元功能，并且获得业界肯定，具备竞争力与成本效益。
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引言
从3d着色到影像变形，现今绘图显示控制器（gdc）的功能，透过各式各样的应用呈现在使用者的眼前。众多高阶图像显示控制器的产品风格与价值，塑造出让消费者目眩神迷的影像，在频谱的另一端，各种等级的gdc能明确而简单地显示资讯，让使用者一目了然看到自己想要的讯息。
不论是简单的功能或炫丽的特色，能在绘图功能上细心投入的，最后必会在许多层面获得明显的成果。打造完美图像功能的第一步，是针对应用目标选择一款适合的gdc，并以合理的价位获得所需功能。gdc可根据其性价比分成下列三类：
基本 - qvga萤幕，预先着色的图形，可包括影像输入功能
中阶 - wvga萤幕，以2d动态绘图为主，也可支援3d，有支援影像输入功能
高阶 - sxga或更高分辨率的萤幕，动态3d绘图，多重影像输入
本白皮书将为您阐述这三种gdc功能，以及它们如何达成各种应用之目标。文章最后将介绍富士通半导体阵容完备的gdc系列产品，还有该公司的360度环绕视讯影像技术。现今各种产品研发业者最重要的设计任务之一，就是充分发挥gdc各项功能优势，包括跑步机、电冰箱、智慧型手机和汽车等产品。
1 决定嵌入式绘图架构的因素
1.1 成本压力
汽车产业是成本相对敏感应用领域的一个很好的例子，对于系统研发业者而言，最重要的工作就是降低零组件（bom）成本。就基本到中阶的应用而言，研发业者可采用系统单芯片（soc）绘图控制器来满足此方面需求，利用这种元件作为单芯片解决方案，这些gdc能透过can总线来和其他汽车系统进行通讯，并能切换到关机的电源模式来节省电池电力。由于内部vram记忆体的容量有限，加上各项系统瓶颈（像是总线速度）的限制，因此这些装置所支援的图像功能，弹性，像素填充率，以及萤幕尺寸都会受到局限。
当成本因素的重要性不及效能时，这类应用可采用多重芯片架构的高阶芯片。这些gdc依赖外部车用来管理can传输作业，电源，以及像是步进马达控制器等周边元件。
此外，由于这些gdc没有内建vram与程式快闪记忆体，因此会利用外部vram来支援高效能作业，在未来，运用内建式vram可进一步降低高阶车用gdc成本。
相较于汽车产业，像是医疗和航空等领域的应用，面临的成本压力相对较低。系统研发业者可选择采用独立高阶gdc芯片，因为客户愿意多花一点钱来购买更高效能。若系统一开始设计时，需要重复使用软体，而是把一个独立gdc放到系统中就是个不错的作法。
运用一颗时脉速度约1ghz的cpu，像是英特尔的atom，制造商可在不同产品线上重复使用一部分的硬体与软体。有些产品可使用内建在cpu内的gdc。有些对价位较敏感的产品，但对效能的要求不是很高，则可采用soc产品，其中效能强大的cpu整合了gdc处理核心。
1.2 终端客户的期盼
有些应用必须配合智慧型手机常见的高阶绘图能，此类应用之广包括汽车与各种家电产品。
而在这些应用中，系统研发业者必须确保gdc能绘制出流畅清晰的影像，让系统能针对使用者的输入讯息做快速反应，因此，若要提供能满足最终使用者的经验，gdc就不能成为系统瓶颈，才不会产生延迟。
基本型与中阶的应用也许使用真单芯片的soc即足够。但对于高阶应用而言，这类元件无法提供足够效能，因此需要用到含有外部vram与快闪记忆体的高阶（多芯片架构）芯片。
若产品的萤幕支援24位rgb输入讯号，则24位rgb输出功能的gdc可协助避免频带效应 - 亦即相同颜色的阴影会出现急剧变化。运用24位色彩可确保图像影像外观流畅，否则，这样的应用就必须动用gdc内的抖色功能，来抵销频带效应。抖色可在画面缓冲区中套用随机的杂讯，以避免因有限的色彩深度导致的频带效应。
尽管流畅鲜明的图像总是能吸引目光，但像是设备等应用，光靠较基本的图像功能，就能达到坚固易用的设计目标。在许多应用中，较低阶的gdc就能提供令人惊艳的效能，而且不会让零组件成本攀升。
1.3 绘图内容的性质 - 静态或动态
业者还必须根据图像内容的性质来挑选gdc。若内容属于静态，而且能预先判断，像是spirite引擎这类低成本gdc就足堪重任。预先着色的位元图可储存在sprint gdc的外部快闪记忆体。这类gdc非常适合用来处理不同色彩格式（包括使用色彩查找表或把实际像素值储存在画面缓冲区），而且还能处理透明与alpha-blending的作业。运用资源耗用较少的压缩法，像是rld（运行长度解码器），可大幅降低预先着色绘图的储存需求，进而降低成本。
其他需要动态图像的应用，像是地图或随机动画等，其所需内容都是当场立即决定，这些应用需要一个具备全功能管线的gdc，可透过贴图（纹理贴图）2d或3d来着色模型。像是硬体光源与云雾等，也可发挥这类功能的效益。对于较复杂的作业而言，内含着色器的图像引擎可带来更高弹性。
利用功能完备且具弹性的显示控制器，不仅能简化图像建置的工作，还能支援更好的图像功能，明确的说，图像开发远比控制器功能来得简单，像是弹性图层法以及支援多图层与alpha-blending，还有各种色彩深度。
1.4 2d或3d图像
运用3d绘图对于gdc的效能与功能需求会有显着影响，例如，3d应用需要的顶点处理性能远高于2d应用，再加上像是贴图与mipmap贴图等功能所需的视野校正，这些都是3d图像需要的功能（mipmap是主要贴图的优化与调整尺寸版本，这种贴图和主要贴图储存在同一处）。它们让系统不必立即调整主要贴图的尺寸，对于效能提升有明显帮助。
在3d图像中光是加入？轴座标，就会大幅增加处理需求。相较之下，2d绘图着色的过程则简单许多，若内容属于静态，还能预先着色，就如同本文先前所讨论，在2d或3d动态内容方面，需要用到一个全管线化的图像引擎。
1.5 显示屏分辨率
因为尺寸较大，分辨率较高的显示屏必须处理更多像素，因此采用较大显示屏的应用就需要更快，更强大的gdc。航空与医疗方面的应用，通常在其低阶机种需要640 × 480像素的显示屏，而在高阶机种中就需要1280 × 1024像素分辨率的显示屏。在汽车市场，低阶仪表板与中控台的显示屏尺寸通常为480x272像素，中阶机种为800x480，而高阶机种则为1280x480或更高像素。
1.6 显示屏数量
不论是增加单一显示屏的分辨率，或是增加显示屏数量，其所涉及到的像素数量都会以倍数增加，并需提高gdc的处理需求。虽然可以运用多个gdc来应付需求，但也有某些gdc内含的显示屏控制器能透过单一控制器来支援多个显示屏。这些gdc能多工处理视讯输出资讯，其运用两倍的显示屏或像素时脉频率的速率，就像是处理一个显示屏一样，不过这两个显示屏必须拥有相同的时序属性与显示屏分辨率。这类gdc对于汽车仪表板相当实用，因为仪表板通常有两个相同分辨率的显示屏。
另一方面，有些gdc整合了超过一个显示屏控制器，能驱动多个不同时序与分辨率的显示屏。这类控制器的成本会低于两个独立式gdc，设计工作也较简化。这其中一个典型例子，就是车用抬头显示器（hud），hud在仪表板上的显示屏分辨率就低于主显示屏，而也有一种汽车应用是运用单一gdc来控制仪表板与中控台显示屏。
1.7 视讯撷取的需求
gdc针对不同的显示屏影像输入来源提供各种功能，包括摄像头或其他讯号来源。有些gdc整合了必要的模拟电路来支援模拟式ntsc（美规）/ pal（欧规）的影像输入讯号，这些控制器对于基本视讯撷取应用而言相当实用。而其他gdc则支援数位yuv / rgb视讯格式，或需搭配ad转换器。
对于需要撷取多重视讯的应用而言，可采用较高阶的gdc，这类元件整合多个视讯撷取单元，其显示屏控制器亦必须更强大，才能处理多重输入讯号，并把视讯串流重叠到影像上。
汽车抬头显示器就是这种功能的另一项应用。由于影像投射在挡风玻璃上，为了配合挡风玻璃的曲度，其影像的调整处理过程便会类似鱼眼校正。
影像的变形需要有内建3d功能的gdc来调整。若gdc能调整视讯影像的分辨率高低，对系统会很有帮助。
支援多重摄影处理的全景系统提升驾驶辅助系统之功能
另一项特殊应用可能成为未来汽车的重要功能，就是利用装在车体四周的多部摄影机，将其输入影像结合成一张图像。这种应用中的系统必须要能处理高分辨率视讯，再加上各种特殊影像处理功能，以接合成一张环绕全景的影像。
理想的解决方案，是采用一个能够支援多重视讯输入格式，并具备高速影像处理功能的gdc，这种方案不需要外部fpga就能建置这些功能，并达到必要效能，将3d着色功能纳入gdc内，系统便可将接合影像对应到碗状表面，以显示出逼真，无扭曲的360度车体四周环绕影像。
1.8 特殊需求
在许多情况中，各种特殊需求也会影响gdc的选择。本章节接下来将会介绍这些需求。
1.8.1 影像变形调整
摄影机本身就存在镜头鱼眼扭曲的问题，导致拍出的影像出现变形。若摄影机没有内建功能来校正此问题，gdc就必须运用一种名为影像变形的功能来校正扭曲影像，此过程会将输入视讯影像对应到3d表面，借以消除鱼眼扭曲。如下图所示，图像表面是由一组包含（x，y，z）座标点的模型网格所产生。
1.8.2 安全应用
在汽车产业，像是影像增强与物体侦测等功能，可协助防范意外与拯救性命。建置这类功能，需要动用gdc内部的特殊影像处理模块。
世界许多地区的管理当局规定许多安全功能，像是签章单元 - 这种检查码功能可确保图像内容显示在显示面板上的正确位置。将这种功能内建在系统中，可节省成本以及cpu耗用资源。
1.8.3 支援旧硬体/软体和独立gdc需求
某些应用必须重复使用先前设计案的cpu，借以支援各种旧型需求，而且无法重头开始设计。这些应用通常可善加运用独立式gdc，这类gdc没有内建cpu，而且可透过记忆体， pci，或pci express的总线来和旧型cpu进行通讯。这种方式能支援可扩充设计，与各种不同效能和功能组合。
1.8.4 序列链路连结远端显示屏
有些应用需要连结远离gdc的远端显示屏，这类产品需要利用像是apix这类高速序列总线，来把视讯内容传送到显示屏。这种组态让系统能采用客户机/服务器架构，由gdc扮演主控端，而显示屏则是从属端。分头独立开发从属端与主控端系统，将有助于降低主控端的软体与检验成本，因为印刷可重复用在整个系列的多款产品上。如果高速序列输出功能是整合在gdc内，这类建置方案将会非常有用。
2 富士通的gdc方案
如下图所示，富士通提供众多gdc，涵盖各种类型的应用，包括高阶型到基本型。在每个类型当中，富士通均提供一款适合各类型应用的，整合cpu，gdc，以及各种周边元件，这些元件将在以下章节详细介绍。如果系统并不需要从基础开始组装，而且必须延用一部分的旧元件，富士通的全系列独立gdc会是极具吸引力之方案。
2.1 以下产品适合支援需要基础且独立之gdc且对成本敏感之应用
mb86291“scarlet”是一款第二代gdc，具备3d着色功能以及一个几何座标处理器，此款元件支援视讯输出与输入功能。2mb的内建vram记忆体可节省pcb空间与成本。
mb86276“lime”与mb86277“mint”是没有内建几何座标处理器的gdc，但仍支援z-buffer元件。lime能同时驱动两个多工显示屏。lime与mint（以及scarlet）拥有sram接口来连结外部cpu。
mb88f332“indigo”是apix应用的专属元件，它具备所有汽车必要的周边元件，包括脉冲调变器（pwm），步进马达控制器，类比至数位转换器（adc）等。
mb88f333“indigo- l”是indigo的低成本版本，它采用相同架构，但结合一组优化的周边元件，并采用较小封装来降低成本。
富士通的中阶应用方案可兼顾成本，功能，以及效能：
mb8629x“coral”系列的gdc属于全功能独立式3d产品，这些gdc运作时频率166mhz。
富士通的高阶独立式gdc提供卓越的效能与/或支援适合的专属应用。所有这些独立式产品都能运用gdc搭配外部cpu：
mb86297“carmine”是一款极强大的opengl es的1.1产品，支援两个独立视讯输入与输出端
mb86298“ruby”是最新的独立式gdc，采用的opengl es 2.0核心，并内建着色器引擎，这款产品支援四个独立视讯输入与两个视讯输出端。
富士通的gdc产品将cpu、gdc，以及周边元件，都整合到一颗单芯片中，可提供高整合度以及具吸引力之成本：
mb91590“sapphire”采用富士通的专利32位元risc微控制器，并内建一个双核心gdc，包含位元模块转换器（位块传送或blt），以及sprite引擎。而其整合1mb的快闪记忆体与800kb的vram记忆体，并提供一个外部接口来连结平行或串行式快闪记忆体。sapphire对于基本产品而言非常实用，让这类产品能采用预先着色的图像内容，可驱动较小的显示屏。由于sapphire亦支援类比与数位摄像头输入，因此对于简单的摄影机应用而言相当实用。
在中阶应用方面，mb86r0x“jade family”系列提供多功能，低成本的芯片解决方案，此系列元件具备333mhz的的arm926ej - s强大的cpu，并内含一个完整的3d图像引擎。jade系列支援独立的双视讯输入与输出端，此系列中的一款元件，b86r02“jade- d”支援apix，另一款mb86r03“jade- l”则建置适合低成本系统的功能。jade相当适合支援中阶应用，这类应用须处理动态内容并需要3d管线，但屏幕分辨率则属于800 × 480的等级。此系列元件亦支援较高的屏幕分辨率 - 最高达1280x768的像素。由于其结合视讯撷取与3d功能，使此系列元件能处理影像变形功能，可校正摄影机或屏幕的扭曲。
mb86r1x“emerald family”是富士通最新的2d/3d 绘图soc芯片，整合了gdc与gpu。此款尖端元件包含一个强大的arm的cortex - a9处理器，时脉高达533mhz，并含有的opengl es 2.0技术与着色器图形引擎。emerald拥有4个独立视讯输入端，以及3个独立视讯输出端，它还提供丰富的周边组合。这些功能让emerald成为极具吸引力的元件，能为高分辨率的屏幕提供动态与精采的3d内容。由于支援多重视讯输入与内建影像处理功能，emerald亦适合用在多重摄影机的驾驶辅助系统与安全应用。emerald- l与emerald- p的主要差别，是emerald- p速度较快，cpu主频533mhz，且具备apix接口来支援高速序列像素链路。emerald-l的cpu主频是400mhz。
2.2 富士通的360度环绕视讯影像技术
一组专门针对多重摄影机先进驾驶辅助系统之工具组
富士通亦提供360度环绕视讯影像技术，作为一种多重摄影机驾驶辅助与安全应用，这种技术亦整合成富士通的绘图芯片功能组。富士通的技术采用先进的3d算法，把四部摄影机的影像结合，组成一个涵盖360度的全方位车辆围绕视图。富士通的技术具备一项重要创新，就是能提供动态更新的可自设视角，或“自由视角点”。系统研发业者与驾驶人可利用“自由视角点“来选择特定驾驶情境下的最佳视角 - 包括虚拟三维之”第三者“视角，可同时看到车辆与四周影像。
3 结语
总结来说，现今极广泛的gdc功能，让元件选择成为应用开发的一个重要环结。富士通协助简化这种选择工作，针对各种应用提供许多量身打造的gdc选择，这些gdc产品都具备多元功能，并且获得业界肯定，具备竞争力与成本效益。
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