IDB-1394汽车网络使车载信息娱乐更简单
时间:07-13
来源:富士通微电子(上海)有限公司
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可能的外部编解码器
虽然千兆位级以太网的带宽比MOST150的高得多,但是不断增加的带宽需求(如用于高清晰度视频)最终可能会迫使以太网使用数据压缩。由于以太网控制器缺乏集成式编解码器,所以会要求使用外部元件,因此增加了所需芯片的数量和成本。
无内在服务质量(QoS)
以太网标准不包含QoS规定。要实现与1394汽车网络同等的QoS水平,以太网需要其它软件开销、存储器缓冲器和时间戳电路。要保证实现可靠的视频和音频数据通信,这些是必须的。
分立PHY和LINK器件的成本
大多数以太网媒体访问控制器需要外部PHY芯片。虽然这些芯片不贵,但系统总成本仍然高于1394汽车网络。
高CPU要求的成本
由于以太网不具备固有多媒体功能,所以外部CPU必须提供大量辅助功能。特别是,CPU必须截取和分析来自于网络的数据包,并将它们发送给适当的器件来将数据转化成音频和视频。这种处理显著提高了通过以太网提供多媒体支持的CPU要求。
软件成本
跟以太网需要大量CPU支持来处理多媒体内容一样,网络标准需要大量软件来可靠地实现这些功能。提供许多以太网软件,但是由于需要获得使用权,所以极大地增加了许可成本。
MB88395:主要特性
富士通推出的最新1394汽车串行总线控制器–MB88395–符合IEEE标准1394b-2008的要求。芯片将PHY和LINK层整合到了单芯片解决方案中,并且具有2个用于实现1394电缆连接的端口。它还整合了DTCP协议。基于IDB-1394车载多媒体网络协议,能够实现高清(HD)(1,280点×720行)视频传输,还能同时在汽车上传输多个流,例如从Blu-RayDVD传输高清视频、数字电视、音频和汽车导航图片。而能实现这些功能,是因为此款芯片利用了高速800Mbps物理层(1)及具有富士通自主知识产权的SmartCODEC(能够高速压缩)进行高清视频传输,无显著滞后,从而不仅为后座乘客带来了丰富的高清体验,还降低了车载多媒体网络的系统成本达30%,同时还使线束(电缆)数量减少70%,进一步减轻了车身重量,提高了燃油效率。
如图6所示,器件具有MPU/DMA或用于实现主控制的串行接口。跟早期的1394控制器一样,新芯片所有功能的硬件加速允许将低MIPSMCU用作主处理器来控制器件。为同步和异步数据提供了2条内部通道。同步通道如图6下半部分所示。
图6:MB883951394汽车控制器
新型控制器的关键性能在于其物理层能够兼容1394Automotive的800Mbps规格(这是以往产品速度400Mbps的两倍),而且在于其SmartCODEC视频压缩编解码器版本具有更高的压缩速度,能把视频压缩至原先容量的1/4,而以往产品仅能压缩至1/3。SmartCODEC由富士通实验室开发,并用于基于IEEE-1394的BT.601传输(2)标准。它能在2~3ms内压缩/解压缩高分辨率视频,而且在前后座显示器观看同一内容不会产生任何时间滞后或者内容不同步问题。
产品的关键性能使其具有能够传输Blu-RayDVD、数字电视的高清视频及高分辨率导航图片,而且不会产生任何显著的时间滞后,从而成为世上首款基于1394Automotive处理多个高清视频流和导航图片的芯片。例如,Blu-RayDVD上已解压缩的高清视频流(1,280点×720行)的处理速度为885Mbps。使用SmartCODEC可以把容量压缩为原先的1/4,速度变为249Mbps,所以两路信道可以在800Mbps的带宽上传输,而不能在400Mbps产品上进行。
SmartCODEC框图见图7。该功能模块利用预测编码相邻像素相关技术来进行视频压缩。
图7:SmartCODEC框图
结论
我们认为,1394汽车标准的带宽、灵活性、经济性和技术特性都满足现在和将来信息娱乐网络的要求。富士通MB88395控制器代表了1394为汽车行业带来的所有优势,并且还提供了大量新增功能,简化了系统集成,实现了成本最小化。
注:
(1)物理层:OSI基本参照模型所定义的7层传输功能的第一层。物理层是网络硬件的重要组成部分,可以传输位数组。
(2)基于IEEE-1394的BT.601传输:由1394贸易协会发布的传输协议,用于基于IDB-1394发送BT.601视频流(如YUV、RGB等)。
虽然千兆位级以太网的带宽比MOST150的高得多,但是不断增加的带宽需求(如用于高清晰度视频)最终可能会迫使以太网使用数据压缩。由于以太网控制器缺乏集成式编解码器,所以会要求使用外部元件,因此增加了所需芯片的数量和成本。
无内在服务质量(QoS)
以太网标准不包含QoS规定。要实现与1394汽车网络同等的QoS水平,以太网需要其它软件开销、存储器缓冲器和时间戳电路。要保证实现可靠的视频和音频数据通信,这些是必须的。
分立PHY和LINK器件的成本
大多数以太网媒体访问控制器需要外部PHY芯片。虽然这些芯片不贵,但系统总成本仍然高于1394汽车网络。
高CPU要求的成本
由于以太网不具备固有多媒体功能,所以外部CPU必须提供大量辅助功能。特别是,CPU必须截取和分析来自于网络的数据包,并将它们发送给适当的器件来将数据转化成音频和视频。这种处理显著提高了通过以太网提供多媒体支持的CPU要求。
软件成本
跟以太网需要大量CPU支持来处理多媒体内容一样,网络标准需要大量软件来可靠地实现这些功能。提供许多以太网软件,但是由于需要获得使用权,所以极大地增加了许可成本。
MB88395:主要特性
富士通推出的最新1394汽车串行总线控制器–MB88395–符合IEEE标准1394b-2008的要求。芯片将PHY和LINK层整合到了单芯片解决方案中,并且具有2个用于实现1394电缆连接的端口。它还整合了DTCP协议。基于IDB-1394车载多媒体网络协议,能够实现高清(HD)(1,280点×720行)视频传输,还能同时在汽车上传输多个流,例如从Blu-RayDVD传输高清视频、数字电视、音频和汽车导航图片。而能实现这些功能,是因为此款芯片利用了高速800Mbps物理层(1)及具有富士通自主知识产权的SmartCODEC(能够高速压缩)进行高清视频传输,无显著滞后,从而不仅为后座乘客带来了丰富的高清体验,还降低了车载多媒体网络的系统成本达30%,同时还使线束(电缆)数量减少70%,进一步减轻了车身重量,提高了燃油效率。
如图6所示,器件具有MPU/DMA或用于实现主控制的串行接口。跟早期的1394控制器一样,新芯片所有功能的硬件加速允许将低MIPSMCU用作主处理器来控制器件。为同步和异步数据提供了2条内部通道。同步通道如图6下半部分所示。
图6:MB883951394汽车控制器
新型控制器的关键性能在于其物理层能够兼容1394Automotive的800Mbps规格(这是以往产品速度400Mbps的两倍),而且在于其SmartCODEC视频压缩编解码器版本具有更高的压缩速度,能把视频压缩至原先容量的1/4,而以往产品仅能压缩至1/3。SmartCODEC由富士通实验室开发,并用于基于IEEE-1394的BT.601传输(2)标准。它能在2~3ms内压缩/解压缩高分辨率视频,而且在前后座显示器观看同一内容不会产生任何时间滞后或者内容不同步问题。
产品的关键性能使其具有能够传输Blu-RayDVD、数字电视的高清视频及高分辨率导航图片,而且不会产生任何显著的时间滞后,从而成为世上首款基于1394Automotive处理多个高清视频流和导航图片的芯片。例如,Blu-RayDVD上已解压缩的高清视频流(1,280点×720行)的处理速度为885Mbps。使用SmartCODEC可以把容量压缩为原先的1/4,速度变为249Mbps,所以两路信道可以在800Mbps的带宽上传输,而不能在400Mbps产品上进行。
SmartCODEC框图见图7。该功能模块利用预测编码相邻像素相关技术来进行视频压缩。
图7:SmartCODEC框图
结论
我们认为,1394汽车标准的带宽、灵活性、经济性和技术特性都满足现在和将来信息娱乐网络的要求。富士通MB88395控制器代表了1394为汽车行业带来的所有优势,并且还提供了大量新增功能,简化了系统集成,实现了成本最小化。
注:
(1)物理层:OSI基本参照模型所定义的7层传输功能的第一层。物理层是网络硬件的重要组成部分,可以传输位数组。
(2)基于IEEE-1394的BT.601传输:由1394贸易协会发布的传输协议,用于基于IDB-1394发送BT.601视频流(如YUV、RGB等)。
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