ADAS、サラウンドビューカメラ、自動運転支援といったイメージングベースのアプリケーション向け車載電子制御ユニット（ECU）の設計において、ディスクリート画像信号プロセッサ（ISP）とメインのシステムオンチップ（SoC）に統合されたISPのどちらを選択するかは単なる技術的な考察にとどまりません。柔軟性、性能、システムコスト、そして拡張性を左右する重要な要素になります。

ディスクリートISPのメリット

ディスクリートISPは通常、統合型ISPよりも高度な画像処理機能を提供します。微妙な画像調整、人間の視覚とコンピューターの視覚の両方に対する同時最適化、高度なハイダイナミックレンジ（HDR）処理、複数のセンサータイプ（例：赤外線、熱画像、新しいカラーフィルタアレイ（CFA）パターン）のサポートといった特殊な機能を必要とするアプリケーションでは、ディスクリートISPが好まれる場合が多いです。

iND880などの ディスクリートISPは、ラインベースのISP処理アーキテクチャを採用しておりフレーム保存用のDRAMを必要としません。

ビデオをフレームごとではなくラインごとに処理することで、ISPのレイテンシが低減されます。レイテンシの低減によりADASアルゴリズムへのデータ転送が高速化され、自動緊急ブレーキ（AEB）や自動駐車支援（APA）といった重要な機能における迅速な検知が可能になります。この早期認識はタイムリーなブレーキングや衝突回避といった迅速な緊急対応をサポートします。

ADASアーキテクチャに搭載されるカメラの数が増えるほど、カバレッジ、精度、冗長性が向上し、よりスマートな車両と安全機能の強化につながります。しかし、これはビデオストリームの同期と処理に大きな課題をもたらし、統合型ISPでは処理能力の超過に陥る可能性があります。

一方、ディスクリートISPはまさにこのようなマルチチャネル、高帯域幅環境向けに設計されており、より正確な同期を維持するためにフレームベースではなくラインベースの処理を採用することがよくあります。

例えば、1.4ギガピクセル/秒のスループットを備えたiND880 ISPは、3MPセンサー4台を60fpsで、または8MPセンサー2台を60fpsで処理でき、帯域幅に余裕があります。

SoC統合ISPアプローチのメリット

多くの主流の車載アプリケーションでは、SoCに統合されたISPで「十分」です。つまり、ほとんどの場合ビデオ品質は許容範囲内です。例外は車載特有の例外的なケース、つまり同等の品質レベルで処理されない、あまり一般的ではないシナリオです。ISPの統合により、個別のISPと関連する相互接続が不要になり、部品点数、消費電力、システムコストが削減されます。

以下の表でディスクリートISPとSoC統合ISPの比較を示します。

最善の選択肢は？

画質と柔軟性が最重要となる、機能豊富な次世代のマルチカメラADAS（先進運転支援システム）や自動運転システムにとって、ディスクリートISPは強力なツールとなります。SoC統合型ISPの制約に縛られることなく、カメラの撮像範囲とシステムの応答速度（超低遅延応答など）の限界を押し広げることができます。indie semiconductor製品のiND880はこのような設計に適したディスクリートISPの一例です。

一方、コスト効率、低消費電力、そして量販自動車向けアプリケーションに適した合理化された設計を重視するアプリケーションにとって、最新のSoCに統合されたISPに勝るものはありません。QualcommやNVIDIAなどのベンダーは、これらのソリューションの性能向上に取り組んでいます。

3つ目の選択肢は、ディスクリートISPとSoC統合ISPの間にあるエッジベースSoCです。エッジベースSoCは、ディスクリートISPの利点を活かしつつ、処理機能を統合することで、集中型処理SoCほどの規模や複雑さはありません。例えば、エッジSoCは2～8TOPSのニューラルネットワークエンジンを搭載できますが、集中型コンピューティングSoCは最大で約2,000TOPSの処理能力を発揮します。このアプローチにより、新しいシステムはより最適なアーキテクチャを実現できます。

結局のところ、適切なISPアーキテクチャの選択はシステムの目標によって決まります。ADASの安全性を高めるにはパフォーマンスの最大化が不可欠ですが、経済性とのバランスを取る必要があります。AI対応カメラ技術の進歩により設計の選択肢が広がり、コスト効率の高い方法で高性能を実現することが可能になっています。ECUのビジョンは（映像、展望ともに）ISPアーキテクチャにかかっているため、設計者は賢明な選択を行う必要があります。