影像資料是實現自動駕駛技術的關鍵，其中，非對稱傳輸能夠提升頻寬使用效率，因此成為車內影像傳輸的重要發展技術。除了長期主導市場的專有技術GMSL和FPD-Link，MIPI聯盟和IEEE也積極開發相關標準，高畫質影像傳輸生態系蓬勃發展。
汽車產業迎來自駕趨勢，帶來即時傳輸大量影像資料的需求。針對車內影像傳輸的高頻寬需求，目前由GMSL和FPD-Link傳輸介面主導市場，而MIPI近年也因應先進駕駛輔助系統(ADAS)的高速傳輸需求，以長期布局行動裝置的豐富經驗進入汽車產業。此外，乙太網路為了實現整合車內網路的願景，也積極發展影像傳輸相關標準。
非對稱傳輸技術，如非對稱SerDes(Asymmetric SerDes)，能夠根據自駕車實際需求，彈性調整上行和下行鏈路的資料速度，因此受到汽車產業關注，獲得廣泛採用，成為各式影像傳輸技術的發展重點之一。
自駕車影像資料量飆升 原始資料直接回傳中央處理單元
自動駕駛等級逐步提升，感測器數量和所傳輸的影像資料也隨之增加，L2自駕車可能需要五個雷達感測器和五個攝影機，L4~L5則可能需要二十個雷達感測器、六個攝影機和V2X通訊。大多數專家認為，未來一輛自駕車每天將產生5TB~20TB的資料。
德州儀器現場應用工程經理林詠進(圖1)說明，隨著車輛的感測器數量達到前所未有的程度，感測器融合系統必須解讀資料並做出瞬時的駕駛決策。透過傳送高解析度、同步感測器、攝影機和雷達資料並即時進行處理，能夠根據不斷變化的路況進行快速決策和回應。
圖1 德州儀器現場應用工程經理林詠進表示，隨著車輛的感測器數量達到前所未有的程度，感測器融合系統必須解讀資料並做出瞬時的駕駛決策。
目前，雷達和攝影機的主流作法，是先透過前級處理器處理裝置獲取的原始資料(Raw Data)，再將處理之後的資料回傳，以便減輕資料傳輸負擔。不過，英飛凌汽車電子事業部大中華區高級市場經理韓穎(圖2)指出，運用完整的原始資料能夠幫助機器建立更真實的現實情景，有助於機器學習，現在也開始出現將原始資料直接傳送至Zonal架構中的中央處理單元(Central Compute Unit)進行處理的想法，對於資料傳輸的要求更高。
圖2 英飛凌汽車電子事業部大中華區高級市場經理韓穎表示，現在開始出現將原始資料直接傳送至Zonal架構中的中央處理單元(Central Compute Unit)進行處理的想法，對於資料傳輸的要求更高。
SerDes具備諸多優勢 GMSL/FPD-Link主導市場
台灣博世原廠汽車零件業務部總經理楊建新(圖3)表示，SerDes技術主要適用於車用攝影機到ADAS網域控制站、座艙網域控制站到車用顯示螢幕的長距離、即時資料傳輸。目前車規SerDes晶片具體可應用於360環視、基於視覺的自動駕駛等場景。
圖3 台灣博世原廠汽車零件業務部總經理楊建新表示，未來，SerDes可能將成為車用影像即時傳
輸的主流技術。
楊建新進一步說明，車內高溫、高濕度等嚴苛的使用環境，對SerDes技術的實現帶來極高的要求，其發展將取決於晶片材料、工程工藝是否成熟。預計到2025年，全球SerDes晶片市場需求將達到12億顆。未來，SerDes可能將成為車用影像即時傳輸的主流技術。
非對稱SerDes具有傳輸速率高、抗干擾能力強等優點，因此在車內高速資料傳輸領域具有廣泛應用。ADI系統應用工程師郭鵬杰表示，以Maxim(2021年由ADI收購)所開發的GMSL技術為例，採用非對稱SerDes的GMSL技術可以為ADAS攝影機、座艙娛樂螢幕提供10G+頻寬速率支援。
ADI系統應用工程師郭鵬杰表示，採用非對稱SerDes的GMSL技術可以為ADAS攝影機、座艙娛樂螢幕提供10G+頻寬速率支援。
由德州儀器開發的FPD-Link同樣採用SerDes技術，林詠進表示，該公司FPD-Link攝影機SerDes可透過一條低延遲電纜支援未壓縮的影片、控制和電源；其FPD-Link顯示器SerDes則支援FHD 1080p、2k和3k HD顯示，以及裝置上的HDCP金鑰。
MIPI/乙太網路加入戰局
汽車SerDes聯盟(ASA)致力於推動非對稱SerDes技術標準化，於2023年8月宣布和MIPI聯盟達成合作協議(Liaison Agreement)，在此協議下，ASA將開發Application Stream Encapsulation Protocol(ASEP)，以實現原生CSI-2至ASA-ML實體層的遷移。MIPI和ASA已經各自完成其車用SerDes規範：MIPI A-PHY和ASA-ML，未來CSI-2將能實作於兩個組織的標準化方案，支援高度依賴攝影機和影像感測器，並且需要超高速資料傳輸的應用，例如ADAS及車載娛樂系統。
面對市場上採用SerDes的成熟專有技術，乙太網路急需具備成本競爭力的非對稱傳輸技術，才能成功打入車用影像傳輸市場。為此，2023年6月推出的車用乙太網路標準IEEE P802.3cy改進基於節能乙太網路(EEE)的非對稱技術，IEEE內部也成立「IEEE 802.3專用於汽車影像感測器之乙太網路研究小組」，討論是否為乙太網路實體層制定原生的非對稱技術，以及ASA Motion Link Ethernet(ASA-MLE)作為候選技術的潛力等議題。
「非對稱」滿足自駕需求 未來影像傳輸標準演進可期
自駕車透過雷達、攝影機等感測器感知外部環境，進而實現駕駛決策。面對感測器在上行和下行鏈路的資料速度差異，非對稱技術能夠幫助車內網路以更有效的方式即時傳輸相關資料。
目前，車用影像傳輸技術包括成熟的GMSL和FPD-Link介面，以及近年和未來預計將持續發展的MIPI及乙太網路技術，致力於滿足車內各種裝置的傳輸需求。影像傳輸作為實現自駕的必要條件，在汽車自動化趨勢下值得業界關注。