視頻與成像應用正變得越來越普遍，在我們生活中所占比重比以往任何時候都要大。通過尖端的網真視頻會議系統提高生產力；利用實時感知監視系統提高安全性；憑借超高清顯示屏或電影院帶來身臨其境的逼真體驗，將坐在家中或影劇院的我們帶入全新的世界。如果沒有視頻與成像技術，我們就無法想象今天的世界。而在醫療領域，智能視覺技術的采用可以為臨床醫療提供更詳細、更直觀的輔助手段。

　　智能視覺技術已經廣泛應用于超聲影像、各種型號的B超/彩超，實時采集、顯示、處理、存貯超聲圖像，采用全數字化處理技術。其功能靈活， 操作簡單，可大大節約成本、提高科室的工作效率。

　　Smarter Vision：面向 Smarter Medical System 的智能方案

　　聽診器不再是醫生為病人診斷疾病的唯一途徑了。Xilinx 醫療解決方案旨在滿足包括患者監護器和內窺鏡以及 MRI 和超聲應用等在內的未來醫療系統需求，能實現：

　　· 實時分析：帶實時組織識別功能的視頻與體素分析以及空間幾何疊層圖功能，用以精確分析內部組織、器官與骨骼。

　　· 智能傳輸：可靠的 Video-over-IP 協議和 Xilinx All Programmable 優化的編解碼器可實現對視頻的任意地點和任意屏幕傳輸。

　　· 沉浸式顯示屏：更高的分辨率、更大的尺寸、靈活的顯示屏，所有這些趨勢將實現更佳的圖像細節和對比度/灰度，改進醫療掃描和圖像的正確解讀和診斷。

　　· 最快速的產品上市進程：憑借 Xilinx 高級的芯片、工具和可靠的生態系統，與 ASIC 和 ASSP 相比可提前數年推出能夠支持新一代視頻和成像標準的產品。

　　· 差異化產品：可編程的 Xilinx SmartCORE? IP 能實現最快速的產品上市進程，同時保留將高度差異化產品推向市場所必需的靈活性。

　　Smarter 視覺系統剖析

　　Smarter 視覺技術有三大主要特點：

　　· 能夠實時處理視頻分析；

　　· 智能地將視頻傳輸到任意屏幕、任意地點或嘈雜的低時延環境中；

　　· 能在沉浸式逼真顯示屏上輸出最高分辨率的內容。

　　Xilinx Smarter 視覺解決方案

　　Xilinx Smarter 視覺技術：融Zynq-7000 All Programmable SoC、Vivado HLS（高層次綜合）、IP Integrator、Open CV庫、SmartCoreIP和視頻開發套件為一體，為開發人員提供有意義的市場工具，加速 Smarter 視覺產品的開發。

　　此外，Xilinx 醫療解決方案還能幫助設計人員應對各種挑戰，以便實現最新成像技術，利用編解碼器完成1080p60實時視頻處理，以及采用基于迭代的算法設計。憑借 Xilinx 解決方案實現的高集成度，設備制造商不僅可降低其系統的尺寸、功耗和成本，同時確保在同類競爭對手之前將產品推向市場，從而充分滿足市場需求。

　　All Programmable 和更智能的解決方案

　　Xilinx All Programmable 和 Smarter Solution 包含 All Programmable FPGA、 SoC、和3D IC 平臺，以及 SmartCORE、LogiCORE? 和專用 ecosystem IP 開發板系列，可通過客制化滿足獨特的市場需求，并縮短集成時間。與其它 ASIC 和 ASSP 解決方案相比，Xilinx Vivado? Design Suite和使用 OpenCV 庫、Qt 框架、高層次綜合和 IP Integrator 的開發工具流程以其更大的差異化優勢、更低的風險和擁有總成本，為打開市場提供了更快、更靈活的方法。

　　Xilinx Alliance 計劃 代表合格 IP 提供商、系統集成商和硬件供應商的生態系統，加速設計生產力，加快面市步伐。 Alliance 計劃成員在開發特定市場和領域的解決方案時能最大化 Xilinx All Programmable 器件的優勢。

　　面向智能設計、業經驗證的 SmartCORE IP

　　· 圖像/視頻處理 – 像素校正、降噪、定標器、反交錯掃描儀

　　· 視頻編碼（編解碼器） – H.264 編碼和解碼、HEVC （H.265） 編碼、JPEG 2000

　　· 分析– 盲點檢測與識別、行人檢測、車道跟蹤

　　· 連接 – DisplayPort v1.2、HDMI v1.4a、v2.0、3G-SDI、IEEE Ethernet AVB、GigE Vision

　　本文選自電子發燒友網9月《智能醫療特刊》Change The World欄目，轉載請注明出處！
　　

　　Vivado： 加速生產力

　　Xilinx Vivado? 工具鏈可利用高層次綜合將 C 算法或 OpenCV 函數轉換為 RTL，并將這些算法打包成可重用的 IP 塊，以便利用 Vivado Design Suite 中的 IP Integrator 工具將 IP 塊集成到綜合 Smarter 視覺系統中，這樣，開發人員就能夠快速啟動和運行硬件。這些工具讓更多不具備豐富 RTL 經驗的開發人員也能夠使用 Xilinx All Programmable 解決方案。

　　· Vivado 高層次綜合 結合 OpenCV 庫

　　· Vivado IP Integrator （IPI） 結合 AXI 和 IP-XACT

　　· Xilinx PetaLinux SDK

　　· 第三方 Linux 解決方案和軟件開發環境

　　醫療應用功能安全性

　　IEC60601為醫療電子設備的安全性和有效性帶來了技術標準。 IEC60601第三版于 2012 年6月在歐洲強制執行，并于 2013 年 6 月由美國食品及藥物管理局 （FDA） 以及加拿大衛生部 （Health Canada） 強制執行。目的是提供安全高效的醫療設備。

　　電子產品功能安全 IEC61508 標準未來幾年將在醫療設備應用中占有舉足輕重的地位。通過與認證機構合作，Xilinx 工具與安全設計方法已經獲得 IEC61508 認證。為了幫助客戶使用賽靈思器件設計安全高效的醫療產品，Xilinx 還提供一款綜合而全面的功能安全套件。該解決方案套件包含工具套件、IP 以及文檔，可降低設計風險，幫助客戶設計適合所有人需求的更安全醫療設備。

　　256 通道超聲波圖像處理

　　在超聲波中，通道數直接轉化至更高分辨率和深度—對于發現和識別問題而言二者皆是至關重要的因素就這些功能而言，Kintex UltraScale系列將 DSP 單位邏輯單元比提升一倍，在單器件上實現更高信號處理性能。高速串行收發器為連接兼容 JESD204B 的模擬前端組件提供了一個節能的高速接口，從而大幅降低了對并行 IO 的需求，并因此降低了功耗。

　　解決方案概述與優勢

　　· 滿足尺寸和功耗需求的最高信號處理能力提升了超聲波的分辨率，并支持更低延遲

　　· Vivado 高層次綜合 （HLS） 和高效 UltraScale 架構可實現最高設計生產力，縮短設計周期

　　· 通過使用協同優化的功耗降低技術、BRAM 電源門控和高精度 ASIC-like 時鐘實現了更低的功耗

　　低成本超聲波

　　采用 Artix?-7 FPGA 和 Xilinx IP 解決方案啟動以下單芯片超聲波RX波束形成器，并在更少的器件中提供更大的功能，相對前代解決方案而言，提升了靈活性，并降低了 BOM 成本和總功耗。

　　解決方案概述與優勢

　　· 取代多器件方案的單芯片解決方案

　　· 成本優化器件的多線采集 （MLA） 性能

　　· 可編程和可擴展算法及尺寸

　　· 面向波束形成和信號處理的高性能 DSP 和 BRAM

　　· 面向小型器件的小型封裝單芯片解決方案

　　· 高密度 I/O 支持高通道輸入

　　· 更低功耗，更佳便攜性

　　· 面向設計調優能力的可定制架構

　　1080p60 HD 醫療內窺鏡

　　預防醫學與微創外科手術的發展正在推動內窺鏡系統增強功能需求的發展。傳統多芯片實現方案會產生時延問題，會對現代內窺鏡所需的高帶寬及計算密集型功能造成負面影響。Zynq?-7000 All Programmable SoC 不但在單個器件中高度集成攝像頭單元控制與 1080p60 圖像處理技術，同時還可為自動診斷實現復雜視頻分析的硬件加速。

　　解決方案概述與優勢

　　· 支持 CCD 或 CMOS 色彩格式 的 1080p60 高清視頻可實現逼真的圖像捕捉與顯示。

　　· 提高系統性能：采用硬件加速以支持視頻分析功能，如對象識別、比較、計數、身份確認、定位和測量等

　　· 單芯片系統處理器與圖像處理功能可降低 材料成本與功耗

　　· 最佳軟硬件分區在單個器件中高度整合圖像／視頻處理、分析以及攝像頭控制功能， 可降低時延，減少瓶頸

　　· 支持多種連接 標準 — SDI、SATA、USB、HDMI 以及以太網等

　　· 1080p60 視頻編碼器 支持基于網絡的視頻傳輸

　　· 通過高度集成的開發工具流程和 OpenCV、Vivado? 高層次綜合以及 IP Integrator 提高設計生產力。

　　· 通過 SmartCore? IP、專用的生態系統 IP 和軟件以及操作系統縮短集成時間。