联网标准让车载视频娱乐和信息系统成为可能
时间：02-22
来源：富士通公司
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新的系统是基于面向车辆联网的标准，如IDB-1394和面向媒体的系统传输(MOST|0">MOST)标准以及日本富士通公司新的SmartCODEC编码技术。
具有非常高的视频质量、后座音频质量以及乘员显示质量的新一代车载娱乐系统，正在缓慢而实实在在地迈入人们的眼帘。全球领先的汽车制造商正在开发原型机，产品可能最早要到2008年才能上市。根据诸如IDB-1394和MOST之类的标准，这些应用所需要的网络标准-如后座娱乐系统和实时摄像机-要求高带宽和最佳的服务质量。
图1所示为Nissan公司在其车载网络原型中对这些系统所做的基本概述，其中描述了采用IDB-1394标准的网络。通过提供最高达400Mbps的带宽，IDB-1394可以满足视频和音频对多媒体网络的需求。
图1：Molex公司提供的网络图。
IDB-1394是一种满足这些车载多媒体应用对带宽需求的网络协议。IEEE标准1394b-2002为物理层定义了从100Mbps到400Mbps的扩展，并定义了在最长100米的距离上不需要转发器来连接不同系统节点的能力。由于几乎有400Mbps的可用带宽，网络能够在单线束上连接无数的通信通道，为DVD播放机、个人电脑、手持产品和相关外设提供服务。IDB-1394还容许传输多路音频和图像内容，这些内容可以被在不同的逻辑通道上分路和同时传输。考虑到临时的选项，IDB-1394协议提供具有同步通道(实时)的不同类型的传输包，以保证所定义的带宽和有效载荷的延迟时间，以及典型用途是搬移用户指令的异步通道。视频及其相关音频内容通过同步通道与在接收节点跟图像数据同步的音频信号一起路由。
任何类型的通道都可以运载以原始或编码数据形式存在的传输流(TS)。编码和解码功能都不是IDB-1394标准的组成部分，见下列解决方案。在此，不需要主处理器，因为几乎总是采用其它标准，如USB。在IDB-1394中，传输流使协议处理器能够独立于主处理器。
网络采用环形结构。在网络内切断任意但仅仅一个分支，不会导致系统故障，也不会导致任何其它类型的视频传输质量恶化。因而，IDB-1394的固有特性就是具有高度可靠的系统可用性。在演示网络中，被编码为MPEG2-TS的两个DVD流被馈入网络，供任意接收节点在任何时间获取，从而容许后座乘客随机选择。
IDB-1394控制器
为了实现车载网络，需要采用专用的、基于标准的控制器。日本富士通公司开发的一款称为MB88387的IDB-1394控制器，就是为后座娱乐系统专门设计的。它是一种由物理层和数据链层组成的单芯片解决方案。它支持的音/视频协议处理包括由行业领先公司如索尼、英特尔和日立及其它公司开发的数字传输拷贝保护(DTCP)，以杜绝非法拷贝拥有版权的内容。
MB88387 IDB控制器的功能包括如图2所示的方框图，可以采用三条路径来传输和接收有效载荷及指令。图底部的箭头被看成为MPEG2-TS，说明视频数据传输流(TS)的路径。它通常被编码为MPEG2。该器件提供两个用于把数据经由DTCP单元路由到本地应用的两个TS接口。从那里往前，两桥连接到IDB控制器的链路层实现。最后，传输流被路由到双口物理层实现。
图2：MB88387控制器模块。
这些兼容1394b的端口把线驱动到下一个节点。它们所支持的总线速度与1394标准的各种物理层规范兼容，包括S100、S200和S400物理层规范。该模块称为"PHY/LINK层控制"，用途是确保以全双工方式在两个端口之间拷贝完整的IDB-1394数据流。基于IDB-1394标准的网络仅仅需要一个由线束连线构成的简单环结构。其它协议通常需要点对点连接或甚至对指令传输和模拟音频采用不同的路由。通过IDB-1394规范，IDB-1394的通用性有效地摒弃这些追加的总线系统的不足。
IDB-1394控制器的使用
MB88387控制器提供一个同步音频接口、两个通道MPEG2-TS视频接口以及一个异步指令接口。接口在并行工作方式，利用第二同步通道，视频信号可以被馈入到不同的传输流接口；音频流可以通过一个2KB的FIFO缓冲器馈入到一个I2S接口之中，这个缓冲器不依赖于分配给视频数据流的2KB FIFO缓冲器。而音频流如方框图中部箭头所指，可以通过不同的通道处理。
对于指令接口，要采用异步传输通道。主处理器接口通过两个512字节FIFO缓冲以实现接收和发送。对于所有的数据类型，因为采用不同的缓冲器，都可能采用并行处理。甚至可以同时处理两个数据流，例如，数字电视和DVD视频信号就可以被并行传输，而相应的音频信号则由不同的通道传输。
在接收端，需要根据传输流对视频和各自的音频流进行再次同步。在把数据传输到DTCP单元之前，第一步是单元调用桥A/B，把匹配的音频和视频内容组合为同步数据包。
在第二步中，TSP-IC接口根据它们的时间戳同步这些数据包。TSP-IC单元在传输时把时间戳叠加到到MPEG2-TS和音频流两者之上。音频和视频流自动分离和重新集合。数据包报头也被自动剥离。对所有这些数据流进行缓冲就能确保连续的传输。
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