診斷及臨床內視鏡檢查

4K 視訊內視鏡裝置

此設計範例使用 AMD 解決方案來設計 4K 視訊的內視鏡。此系統支援雙重 4K 視訊串流。鏡頭上的雙重 4K 影像感測器會執行影像擷取，然後在 AMD 自適應 SoC 中進行影像訊號處理。

接著，視訊串流會傳送至一個或多個自適應 SoC 器件，如 Versal AI Edge 或 Zynq™ UltraScale+™ 器件，由這些器件執行影像預處理。然後，這些串流會以接近即時的速度，使用 DisplayPort 或四路序列數位介面 (Serial Digital Interface, SDI) 顯示至高畫質 4K 顯示器，供外科醫師觀看。CCU 會負責執行影像、色彩及雜訊校正，包括白平衡、自動亮度、增益控制、光圈控制等等。下圖列出了ㄧ部分典型的預處理功能。視需求之不同，可以有不同的預處理功能分割方法。

優勢

使用 AMD Versal AI Edge 或 Zynq UltraScale+ 能帶來許多獨特優勢：

• 低延遲和高頻寬能提升系統效能，並且為視訊分析功能提供硬體加速，如鏡頭失真校正、低延遲旋轉、視角轉譯、物體識別、比較、計數、辨識、定位及測量
• 以單晶片整合系統處理器和影像處理，能降低材料清單 (Bill of Materials, BOM) 成本與功耗
• 理想的硬體/軟體分攤，透過結合影像/視訊處理、分析及鏡頭控制至單一器件，進而減少延遲和瓶頸。
• 支援多種連線標準：四路 SDI、HDMI、DisplayPort、SATA、USB、乙太網路及其他

使用 Kria SOM 執行影像管理功能

在後處理過程中，對於原始視訊執行各種影像管理功能時，使用的是 AMD Kria™ 系統模組 (System-on-Module, SOM)，或如 ZU+ 多處理器晶片上系統 (Multiprocessor System-on-Chip, MPSoC) 這類的自適應 SoC 器件，以及其內建的視訊編解碼器引擎。Kria SOM 能縮短開發時間與投產時間。

適合視訊內視鏡處理的自適應 SoC

AMD 解決方案有顯著的平台商機，能成為視訊內視鏡處理系統的骨幹：

• 4K60 影片編碼器，有利於網路視訊傳輸
• 使用 OpenCV、Vivado™ 高階合成與 IP Integrator 工具，以緊密整合的開發工具流程來加速設計生產力
• 縮短與專門的生態系統 IP、軟體和作業系統整合的時間

一般而言，自適應 SoC 器件能提供的效能、頻寬和即時影像預處理能力，遠超過特定應用標準產品 (Application Specific Standard Product, ASSP) 器件。雖然顯示卡在後端的影像處理用途廣泛，但是 AMD SoC 的功耗可遠低於同等的顯示卡。另外，AMD 重視可靠性、安全與安全性，以及臨床設備所必需的長期支援。