车载娱乐系统应用发展及解决方案集锦

　　随着用户对驾车体验要求的提升，车载娱乐系统由于与行车的舒适性及便利性息息相关，已逐渐成为车体、传动和安全三大基本单元以外的第四大系统。娱乐系统同时承载了娱乐和交通状况信息的获取等职能。传统的汽车三大基本功能：车体、传动和安全系统与行车操控有直接的关系，而车载娱乐作为第四大车载系统则在定位上与前三者有很大区别，即该系统并不直接影响行车驾驶的操控性和安全性。

　　随着电子技术的发展，汽车已逐渐成为家庭娱乐与办公环境的延伸。原本独立的消费和通信等应用在进入汽车电子领域后，不断出现了新的整合性应用。车载资通娱乐系统中除了高清 / 高保真内容播放和数字电视等功能，车载GPS导航、移动电话（GSM/GPRS）、信息连接、短距离通讯（Dedicated Short Range Communication， DSRC）及高阶数据连结控制（High Level Datalink Control， HDLC）等也逐步成为该系统的重要组成部分。Telematics系统即结合了GPS、GSM/GPRS、DSRC及交通信息数字广播等功能而产生的整合性服务，其能够提供实时路况导航、避开拥堵路段并判断最佳的行车路线、提供汽车状况诊断、失车寻回、预约停车位、电子收费（Electronics Toll Collection， ETC）及进行紧急状况呼叫等多样性的增值服务。

　　前装车载系统的趋势和分析，站在用户的角度提出的两个最根本的问题，即系统有何功能，用得怎么样？评分标准针对客观和体验感受两大块，分别平价功能的数量、质量和用户的体验。客观部分从五个维度来对系统评分，分别是基础硬件、基础软件、娱乐功能、导航、移动办公与呼叫中心，这五个维度分别划分为64 个小项进行评分，此外还有一个加分项用以鼓励产品创新，体验部分分为四个维度考量产品，分别是车机外观与工艺水平、操控体验、人际交互设计、支持与拓展。这四个维度下分为了24个细项。

　　经过系统测评，现阶段的前装车载交互系统普遍的现状有以下几点：

　　1、硬件竞争还没有提上日程。

　　2、运行速度与手机相比还存在较大差距。

　　3、显示屏幕均在七寸以上。

　　4、系统软件以vce为主，安卓系统开始进入车机。

　　5、信息输出还处在初级阶段。

　　6、配备人工呼叫中心的比例不高。

　　基于目前车载交互系统的现状，我们认为，在未来的时间里，车载交互系统的发展将有以下几点趋势：

　　1、硬件竞争的到来，硬件直接影响用户体验，车企将在硬件上下更大的功夫。

　　2、交互性设计将越来越人性化。未来车机将逐渐探索出适合自己使用环境的模式。

　　3、显示屏尺寸将进一步加大。

　　4、安卓系统车机比例将进一步增多，小米、华为、阿里等企业将汽车提上日程，他们采用的都是安卓系统。

　　5、互联信息功能将更丰富。

　　6、呼叫中心与一键救援的比例会增多。

　　7、将出现更多车控类的功能。

　　关于体验部分发展的现状则有以下几点：

　　1、车载交互系统工业水平比较高。

　　2、界面切换速度和顺畅度的个体差异比较大。

　　3、app的功能普遍不具备升级性。

　　4、导航大多采用高德和四维图新。

　　5、手机互联功能尚未普及。

　　6、安卓系统的操作体验更佳。

　　在这几部分的体验结论下，我们推导出未来车联网产品将从应用层级向服务层级转化，变化体现在：

　　1、交互体验得到提升，服务生态链更便利。

　　2、车联网将突破品牌更加开放，形成统一标准和服务。

　　3、车与人、车与车、车与物的通信交互升级。

大联大世平集团推出完整车载Wi-Fi影音解决方案

　　2014年12月16日，致力于亚太地区市场的领先电子元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于知名芯片厂商技术和产品的完整的 车载Wi-Fi影音解决方案，其中包括CRS、Rockchip、TI、Toshiba、ADI、Atmel、Micron、EPCOS、 Fairchild等等。

　　随着BAT等IT巨头相继进入车联网领域搅热这个新兴市场，有预测认为未来 5 年中国的车联网产业产值将有望超过 1000 亿元。车载互联技术的兴起让受困于传统发展模式的汽车企业获得启发，也让早已涉足于此的汽车品牌得到机遇，快人一步的发展思路自然会为企业赢得先机。

　 　采用互联技术的车载影音机，可以直接与手机相连，实现手机与车载系统的同步互连操作，除了具备传统的视频播放、车载导航功能之外，还可以实现同屏传送， 收发邮件、网络登陆、网络下载等移动互联功能。为迎接即将到来的车联网时代，大联大旗下世平推出基于 Wi-Fi 互联技术的车载影音系统完整解决方案。

　　图示1-功能框图

　　功能描述

　　Wi-Fi双屏互动功能：将Android 手机屏幕显示内容传送到车载影音屏幕上；

　　支持导航功能；

　　Wi-Fi上网、蓝牙通信；

　　支持耳机模式和外部功放模式；

　　支持标清视频播放。

　　重要特征

　　双核 Cotex-A9 1.4G，四核 MPU 400MHz；

　　针对车机市场专门制作相应 Android4.4.2 SDK；

　　带有快速启动12-15S，快速倒车3S 以内，Miracast 功能；

　　Video Decoder & Encoder 1080p@60fps & 1080p@30fps；

　　Max Display Size 1920*1080 ● 温度范围 -40℃ 到 85℃，温升 20℃。

　　方案照片

　　图示2-基于Rockchip PX2的参考设计

　　图示3-基于CSR SiRFprimaII的参考设计

东芝整套车载娱乐系统解决方案

　　汽车产业的周边环境发生了快速的变化。例如，由于社会基础设施的发展，汽车的安全性和方便性有了很大的改善。当今社会，为了保护全球环境，要求必须符合环境法律法规。东芝先进的半导体技术可以帮助您创造不仅易于使用的、而且有吸引力的、安全的、环保的汽车。

　　东芝公司通过不断发展全面的系统方案，包括视频处理、音频处理和通信技术领域的丰富经验和专门技术，提供了一整套车载娱乐系统解决方案。对于如今的汽车音响系统而言，外挂接口的性能日益重要，因为人们越来越流行使用数码音频播放器和手机欣赏音乐。

　　东芝可提供满足这种市场需求的集成电路以及能够提升收音机和CD播放器基本功能的集成电路。

　　

　　OEM和高端配件市场汽车音响系统

　　OEM和高端配件市场汽车音响系统需要极高的音频性能和各种特征。

　　东芝可提供多功能、高保真的汽车音响系统解决方案，比如：能够在驾车时提高接收灵敏度的中频采样数位双调谐器；支持多声道输出的音频DSP；带防震内存的CD处理器（防止CD播放器出现跳音）；以及高效功率放大器。

　　此外，东芝的音响解决方案可以方便地连接到USB便携式音频播放器（例如iPod®）等扩展设备；含有支持免提通话和音乐回放的Bluetooth®手机；可以使用语音识别和语音合成来实现免提互动。这些功能有助于提高驾驶安全性和舒适性。

　　

　　中端汽车音响系统

　　中端汽车音响系统需要极高的音频性能和各种特征。东芝可提供多功能、高保真的汽车音响系统解决方案，比如：能够提高无线电接收的中频采样数字调谐器；支持多声道输出的音频DSP（可以实现高保真声音重放）；以及高输出的功率放大器。此外，东芝的音响解决方案可以方便地连接到USB便携式音频播放器（例如iPod®）等外挂设备；含有支持免提通话和音乐回放的Bluetooth®手机。

　　

　　低端汽车音响系统

　　低端汽车音响系统应该实现性价比平衡。东芝可提供实现低端汽车音响系统特征和性能所需的解决方案，比如：能够提高无线电接收的中频采样数字调谐器；支持MP3、WMA和AAC格式的多格式音频译码器；以及45瓦功率放大器。此外，东芝的音响解决方案可以方便地连接到USB便携式音频播放器（iPod®）等外挂设备；含有支持免提通话和音乐回放的Bluetooth®手机。

　　

　　CD/MP3和带USB主机控制器的微控制器

　　东芝公司的CD/MP3处理器能播放标准CD和压缩音乐文件（比如MP3），并且具有高音质。东芝公司还开发了支持USB MS卡音乐播放、方便连接到可移动音乐播放器（例如iPod®）的CD/MP3处理器。

　 　用于汽车音响的东芝CD/MP3处理器支持多存储介质、多格式音频译码和MP3译码。CD/MP3处理器能播放各种音频格式并能够连接各种音频介质。为 满足汽车音响需求，CD/MP3处理器采用的是低漏电SRAM，以减少待机电流。另外，CD/MP3处理器内置DRAM来实现抗震功能，适用于汽车音响、 家用音响和可移动音响等移动媒体。

　　

　　路线图

　　为满足各种媒体播放器的需求，东芝公司正在研发高性能、特定功能的媒体处理器（例如简易型CD处理器）。

　　

　文章详情：东芝（TOSHIBA）整套车载娱乐系统解决方案

基于Android系统的车载娱乐系统构架

　　引言

　　车载电子行业有着巨大的市场潜力，因为车主们期望将用在手机上面的某些应用 软件直接运行在自己的私家车上。但同时也面临诸多挑战，车载电子厂商需要满足不同汽车型号的要求，而且即便是同一品牌的不同车型往往也需要不同的定制。如 今的车主们都希望能够像使用智能手机一样随心所欲地安装或者删除应用软件。要将手机上使用的软件移植到车载电子系统中，开发者必须面对一个严峻的挑战，即 第三方应用程序必须在一个隔离的环境中运行，以此来阻止对其他车载功能模块的干扰，以及可能使车主信息泄露等威胁。同时，第三方应用软件必须跟车载其他系 统有效地结合起来，以便给用户带来更加完美的用户体验。最后，第三方软件开发者必须针对车载系统的共同特征，开发一套公用平台，以方便不同的汽车制造商进 行移植，而且可以使同一个应用程序无缝隙地在不同的品牌的轿车上使用。

　　本文是对谷歌Android系统应用的一种创新扩展，它可以对第三方应用程序进行隔离，并使可信任的第三方应用程序有访问汽车功能软件层的权限，加强了对汽车安全的防范。

　　1 背景知识

　 　人们直观上感觉汽车内部的消费电子似乎只是提供同智能手机、PDA以及MP3类似的功能，但是由于其在使用时不可避免地要与汽车其他功能模块接触，所以 车载娱乐电子比其他消费电子要更加复杂。一般情况下，汽车上面的大多数应用软件都是厂商在汽车生产的时候已经固化好，它们一般会随着汽车的报废而报废，所 以其生命周期一般是手机或者MP3的5～10倍。这就要求车载电子设计公司支持对其出厂后的应用程序进行长期升级。但由于电子产品更新换代很快，仅靠软件 升级很大程度上提高了成本。

　　GENIVI联盟去年同一些汽车巨头、芯片设计巨头、软件开发公司等召开了一次大会，主要讨论的是怎样为车载电子产品建立一个标准公开的开发平台。GENIVI提出开发一个可扩展的架构，可能会应用到下一代车载电子上面，它需要在以下方面进行努力：

　　①通过从开源社区以及专业软件开发联盟获取无缝隙的软件补丁以及插件，使其可以增加更多的内容和特点，并始终要考虑系统的安全性以及可靠性。

　　②增加车主和乘客的切身享受，并且尽量使其性价比更高，努力降低设备成本。

　　GENIVI的软件架构利用英特尔的Moblin平台作为框架，通过增加或者删除组件来满足特定汽车需求和使用。支持用户自定义安装应用程序正在讨论，同时，许多可供选择的平台正在磋商中，谷歌的Android系统便是其中之一。

　　要强调的是，目前被GENIVI和Moblin重点强调支持的汽车电子硬件设备（CAN总线上网络特定的设备），当前在Android上却未能实现。但由于Android对开源的大力支持，允许用户对终端程序安装并卸载，目前Moblin对这些功能尚未许可。

　　2 谷歌Android

　 　2007年底，在谷歌主持召开的开放手机联盟大会上，一个完全免费开放的手机平台诞生了，其目标是要延伸到更为广泛的硬件设备当中。谷歌Android 基本的特点是其开放性，免费的SDK源码开发者可以很容易下载得到，Google的号召力以及Android的开源性迅速促使开发者社区的形成。

　 　Android是一个主要为手机设备提供的开发平台，它包含一个系统内核、中间层和底层驱动以及一些绑定的应用程序。整个项目有Apache许可证版本 2授权，因此移动运营商、软件企业、任何开发人员可以添加或删除功能。按照2．0范例协议，即使不是内容提供商，共享应用程序都是可能的。该平台允许一些 二次开发商根据自己的需要添加新的功能或者应用，所以可以很容易开发出丰富的端对端应用程序。

　　2．1 结构概述

　　Android系统架构由5部分组成：Linux内核、库函数、Android运行态、应用程序框架、应用程序。

　 　在线性架构的底层是Linux内核，基本上是Linux2．6．27版本。通过Linux内核为Android更新补丁，内核负责管理系统服务程序以及 驱动模块、内存管理、任务调度。根文件系统使用rootfs，而数据及文件使用YAFFS，它是专门为NAND和NOR存储器设计驱动的文件系统。

　　应用程序框架和Android运行时态主要通过C／C++库，这部分库包括标准的C库、多媒体库、图形界面库、浏览器、字体库以及数据库。

　　Android运行态包括核心库以及Java Dalvik虚拟机，Dalvik是一种允许在有限的内存上运行多进程的虚拟机，每一个程序运行在一个独立的Linux进程里。

　　应用程序框架由许多类、接口、包组成。它的目的是提供一种简单、连续的方式去管理图形化用户接口，访问资源内存，收到通知，或者处理来电，主要的组成部分有可视系统、activity类管理、共享管理、资源管理、通知管理、电话管理。

　　2．2 安全性

　 　Android内部进程通信以及安全性主要指在安装第三方应用的情况下，尽可能保证系统的稳定性。底层的许可机制是由Linux内核以及文件系统提供 的，基本上可以满足基于Linux内核的其他系统。由于Android设备针对的是单用户，因此多用户服务的设备靠分配唯一的标识才能应用。

　　此外，Android是静态的安全许可系统，它在程序安装时被强制使用。

　　2．3 进程间的通信

　 　Android有两种进程间通信的模型：intent和code绑定。intent类框架提供上层的进程间通信，这是最好的方式，可以动态地利用SDK 包进行开发，并与上层应用程式绑定。intent类包含了几个用来描述调用者真正意图的域，调用者发送intent给Android的intent解析 器，And-roid系统将通过intent过滤器从所有的应用程序中选择最适合处理该intent的activity类。intent域包含了期望的处 理方式、类以及数据字符、数据的MIME类型。

　　intent能够被用来触发activities，发送数据给广播并启动相应的服务。安全性方面的限制主要通过Android系统提供的权限框架类来实现。

　 　每个程序运行在自身的进程里，但开发者能够写一个服务运行在不同的进程中，一些对象在进程间传递也是允许的。在Android平台上，一个进程通常不能 进入其他进程内存。因此，两个进程间如果相互通信，需要把他们的对象分解成操作系统可以识别的基础类型，并且通过进程的边界来控制对象。附带SDK的 AIDL工具自动生成控制代码段，AIDL是用来生成在两个进程之间通信代码的一种接口描述语言。AIDL

　　3 Android应用在车载电子的一种架构

　 　Android扩展了汽车的总体结构，基本架构如图1所示，自定义的Android平台应用在汽车功能模块和支持组件的一边。这种扩展的目的是提供一种 允许可信任的应用程序访问汽车功能模块（车辆制动、转向或电力传动分配）的安全机制，而不可信任的程序被隔离并且不可以访问。应用程序之间的这种强制性的 安全策略是源于可靠性要求的IVI系统。通过汽车管理类可信任应用程序有机会访问一些特性（CAN总线），但处理不当也可能危及车辆安全（例如通过连续发 送无效的数据帧使得CAN总线带宽饱和）。这种方案的主要特点是使上层逻辑去耦合，那样就可以方便上层应用获取并处理来自底层数据。

　　

　　3．1 汽车管理模块

　　从上图可知，汽车管理模块可以看成是负责车载应用程序与Android底层交互的一个中间类库，只有通过它，车载应用程序才可以获取相应底层数据。

　　它有两个接口：一个是对应于应用程序而另一个是对应平台的组件，它是在Android SDK上面开发的并且拥有平台认证的一款应用程序。因为这个管理类不属于平台本身，所以用户在没有专业人员帮助时不能自行更新。

　　3．2 与应用程序之间的交互

　　Android是基于不透明的IPC之间的通信模型。应用程序将其功能交给操作系统，在运行时，其他的应用程序可以获得他们的功能。基本上，平台提供了后期管理和维护代码的能力，这种模型也可以用于在第三方应用程序和汽车管理类之间的交互。

　 　汽车管理类处理汽车功能模块通过属性android．permission．car．speed．read和 android．permission．car．speed．write。对于每一个属性（例如汽车总线发送实时速度），Android提供两种权限，创 建并且指派给管理类。

　　利用预先定义的安全级别，它可以指定不同安全级别拥有以下的权限：

　　①所有的。任何人可以访问应用程序

　　②通常情况。访问是有权限决定的，但是一些应用程序的权限没有具体指出权限人；在程序安装后，权限会被手动设置。

　　③危险。访问时有权限限制的，用户在安装时必须有详尽的安全许可。

　　④签名。访问是有权限限制的，只要应用程序获得平台的认证，那么权限就会自动同意。

　　平台认证就是车载设计商在开发设计过程中使用的签署平台。它也用于签署汽车管理类。如果一个第三方申请了此证书，它就具有完整的控制汽车扩展（事实上汽车管理类只是一个签署应用平台证书的应用程序）。通过以下属性定义的汽车功能，能够通过高级别的AIDL接口去访问：

　　

　 　这种读／写的方式允许通过输入／输出来访问属性的值。通过增加或者删除监听器的方法来允许注册或者取消相关的回调函数，该通知的属性值是可以改变的。汽 车管理类继承了此接口。个人的电话是要被Android权限相关的属性核实的，如果来电者是被允许执行的，那么汽车管理类进程会自动处理，否则就会抛出一 个异常。

　　在开发应用时，开发者需要知道其属性名称以及数据的类型才能够开发第三方应用程序。而且所有的交互发生在先前的AIDL接口。 这就意味着，多亏Android系统的架构，开发者并不需要了解整个SDK而是只要知道AIDL文件定义的电话属性和AIDL文件描述的回调函数。而且， 如果不同的IVI来自不同的生产商，但有着相同的属性功能，那么第三方应用程序使用这样的属性能够无缝隙地运行在IVI上。

　　为了证实以 上架构的实用性，开发了一块实现完整功能的工作模块，由自定义的Android发布版的概念验证组成。该模块已经通过Andr-oid模拟器的测试，基于 ARM处理器，自定制模式的典型功能和IVI上面的用户界面，并在有英特尔Atom处理器的上网本上运行。

　　结语

　　本文概述了车载电子系统的相关知识，并介绍了Google Android系统背景知识；设计了一个基于Android架构的车载电子可扩展平台，以适应个性化汽车发展的需要。下一步的工作是引导该系统运行在自定义硬件上，并获取实时的汽车数据。

基于DSP的车载娱乐系统设计

　　车载娱乐系统的技术发展趋势正在变得日益复杂，通过铜缆发送音频数据的简单音频系统已经成为过去。为了满足多通道音频处理和分布式视频的要求， 复杂的网络处理变得越来越流行。特别是与数字传输内容保护(DTCP)加密和解密方法相关的面向媒体的系统传输(MOST)光网络正在被许多高挡和中档汽 车采用，这种趋势以及车载音频系统通常必须以变化的采样频率适应多种输入源(调幅和调频、CD、DVD、蜂窝电话和导航系统输入)这个事实给数字信号处理 器(DSP)供应商增加了压力，要求他们提供增强性能和更高集成度的处理器。

　　基于MOST的车载高端娱乐系统

　　MOST总线专门用于满足要求严格的车载环境。这种新的基于光纤的网络能够支持24.8Mbps的数据速率，与以前的铜缆相比具有减轻重量和减小电磁干扰(EMI)的优势。

　 　MOST总线基于环形拓扑，从而允许共享多个发送和接收器的数据。MOST总线主控器(通常位于汽车音响主机处)有助于数据采集，所以该网络可支持多个 主拓扑结构，在一个网络上最多高达64个主设备。为了确保数据安全，总线主控器在上电时将查询总线上的每一台从设备并且完成自动密钥交换(AKE)。如果 从设备有一个有效的总线密钥，那么允许它使用预定的协议发送和接收MOST总线上的数据。

　　MOST传输协议由分割成帧的数据块组成，每 一帧包含流数据、分组数据和控制数据。流数据与MOST时钟同步并且不断地在网络中循环传输。分组数据与MOST时钟异步，根据需要产生，其中一个例子就 是来自无线个人数字助理(PDA)设备的电子邮件。帧中分配给流数据和分组数据之间的带宽是可变的，以满足系统在特定的时间需求，并且其控制字包含数据类 型、在帧中什么地方可以找到数据以及数据大小等流信息。控制信息可以在多个帧中分配，并且应该在接收设备中重建。

　　音频处理

　 　图1给出了一个简单的基于MOST总线的车载音频娱乐系统。来自DVD播放器音频源内容，例如PCM、AC3和DTS通过SPDIF链路传送到主机。 SPDIF链路将以音频源的采样频率(FS_in1)工作，例如对于CD音频为44.1kHz，对于AC3和DTS等DVD视频内容为48KHz。当要将 编码的音频数据传输到网络上时，在传输之前必须对传输内容进行加密以阻止盗版拷贝。通常对于车载系统可选的加密机制是DTCP，该机制将在下面介绍。

 

图1：基于MOST总线的典型车载高端娱乐系统

　 　ADI公司的BlackFin处理器架构非常适合于这种功能，因为它具有丰富的外设和优化的指令集，从而能使它完成类似微控制器(MCU)的工作以及传 统DSP的工作。同时，导航系统公告(Navigation System Announcement)也必须通过MOST总线传输到放大器，以允许驾驶员在驾驶时能够听到指令。这些基于PCM的信号通常基于12.24kHz立体 声，我们称之为FS_in2。MOST收发器可收发多种音频源信号，并且重新将数据安排成数据块以便在总线上传输(如图2所示)。

 

图2：基于MOST总线的车载音频娱乐系统原理图

　　一些音频数据包中可能采用DTCP加密(如FS_in1)，它们通过总线传输到放大器部分，而这部分通常位于汽车尾部(见图3)。

 

图3：放大器系统处理流程

　 　当音频源数据通过MOST总线发送后，DSP必须重构原始分组数据，并且如果数据是DTCP加密的，则需要将数据流解密为最初的形式。通过MOST总线 传输的副作用就是丢失了源音频的原始采样速率，即使采用时钟重构技术，原始的源采样率也无法精确地重构，这将导致DSP缓存器中可听到的“pop”声以及 声音丢失。

　　为了进一步增加系统的复杂性，使用DTCP的加密技术已经成为网络应用中的必备条件，从而可为通过网络的数字数据提供安全。DTCP有四层拷贝保护机制：拷贝控制信息(CCI)、设备鉴别和AKE、内容加密和系统更新。

　 　拷贝控制信息(CCI)是以通过网络传输的内容为基础，并且它由内容拥有者决定，例如“免费拷贝”、“禁止拷贝”、“不再拷贝”和“拷贝一次”。在交换 任何内容之前，网络上的设备必须确定是否它们是原始内容。有完全鉴权和受限访问鉴权两个级别。在密钥交换之后，可通过网络传输内容。采用预定义基本密码引 擎加密和解密内容，并且放入MOST传输协议的保护内容包中，该保护包具有包头签名以识别已经加密的内容。

　　下一代系统问题的解决方案

　　基于网络的车载娱乐系统的系统相关问题日益增加，为了解决这些问题，ADI公司已经开发出了SHARC ADSP-21365处理器。

 

图4：ADI公司用于车载娱乐的ADSP-21365 SHARC处理器

　　ADSP- 21365是一款32/40b的浮点单指令多数据（SIMD）信号处理器，它具有内置4Mb的ROM，完全支持所有多声道解码器标准，例如Dolby Digital解码器、DTS解码器以及包括DPL2x、Neo6等后处理模块。客户专用后处理模块可以在3Mb的内部RAM上执行，客户利用 Visual Audio（见后文）这样的音频专用开发工具能够在较短的时间内增加他们后处理的类别。

 

图5：定点和浮点处理器的SNR值

　 　为了解决多个音频源采用不同基本采样率的问题，ADI公司已经将AD1896独立的采样率转换器集成在到ADSP-21365中。它具有8个通道的采样 转换和高达140dB的性能，多个音频源不需要存储器和MIPS开销，并且所有的输出后处理都能运行在单采样速率条件下，以进一步减少数据流的复杂度。

　　其它音频专用外设包括6个串行端口，并且支持TDM和I2S，以及集成的SPDIF Tx/Rx端口以便直接与数字音频源连接。

　 　ADSP-21365 SHARC DSP也包括一个基于DTCP M6密码引擎(与DTLA兼容)的硬件。外设具有两个专用的DMA总线，在不需要内核干涉的条件下，允许高速传输到M6或者从M6传输，并且具有对加密和 解密的本地支持。ADSP-21365实现了完成DTCP兼容系统的简单设计途径。密码引擎支持密钥动态更新的功能，用户可以使用内置定时器设置密钥更新 和改变的间隔周期，以增加在网络上的安全性。

　　文章详情：基于DSP的车载娱乐系统设计

车载通讯影音系统解决方案

　　近来，移动视频已经发展成为可行甚至是必要的车载娱乐系统的一个配件。几款新型的休闲车和小型商务车的卖点就是把移动视频作为选配件，越来越多的人已经考虑在他们的车上加装视频娱乐系统。

　　

　　图1 使用LCD显示器的汽车影音系统

　　移动视频的兴起有多方面原因：

　　娱乐应用—汽车是一个可以玩视频游戏、看电影、卡通、地区电视甚至卫星电视的娱乐环境。因为移动视频技术的进步，所有这些现在都可以在轿车、卡车、商务车、及休闲车上得以实现。

　　安全—当导航系统连接上视频后，它可以发出图像和声音指令，能增加行程效率和准确度。

　 　从发展趋势来看，车载娱乐已从传统的纯音频方式，例如MP3演变到集成了用户手册和导航功能的显示综合系统。车载娱乐系统现在也提供了全方位娱乐功能， 显示器的尺寸涵盖了3英寸的中等尺寸到高端的7英寸模式。显示内容通常包含模拟信息（例如：DVD播放器输出或者数码广播电视）和数字信息（例如：多媒体 接口或趣味墙纸）。晶门科技有限公司的图像处理芯片SSD1921就具备这些能满足这种新的市场需求的特点。

　　SSD1921图像处理器概述

　　晶门科技SSD1921是一颗具备图像捕获和处理功能的图像处理芯片。图像内容可以被SSD1921处理并显示到各种型号的LCD面板上，例如：STN、CSTN、低成本Delta面板、以及高清晰条形的TFT。

　 　图2展示了针对汽车影音的应用解决方案。视频解码首先把CVBS（复合视频信号）或S-video信号转换成YCrCb（BT656/BT601数字格 式），输送到图像处理芯片SSD1921的视频输入口。如果视频信号源已符合BT656/BT601标准，就可以简化设计，即不用连接视频解码器。在大多 数情况下，视频输入可能不总是以1：1的比率对应到显示面板上，而SSD1921具备“尺寸调整”的功能，即是在图像数据被写入内嵌的SRAM之前可以被 裁剪及缩放。因此，对于各种分辨率的NTSC/PAL视频源，都可以通过这种内建的缩放引擎进行调整，以适合在各种不同分辨率的LCD面板上显示。

　　

　　图2 针对汽车影音应用的SSD1921解决方案

　　当配置好256KB内建的存储器中的帧缓冲器，DVD图像就会显示在LCD屏上。这款图像处理器最大可支持640X480三角形排列（200KB）和480xRGBx272条纹的排列（255KB）。颜色深度可以支持到1，2，4，5，16和32位。

　 　内建的2D图像处理引擎提供了灵活的屏幕显示效果，包括：屏幕显示，半透明、多语言字体加速、动态JPEG动画、图像缩放、虚拟显示、肖像显示模式、覆 盖功能、硬件光标功能、线绘制、光栅操作位块传输、颜色填充和扩展。内部的JPEG引擎可以提供高度定制的用户接口，例如：用户可以捕捉他/她喜爱感兴趣 的 DVD图像作为屏保，或以个人的相片作为墙纸。要达到这个功能，用户需要预先把JPEG图像存储到SD/MMC卡上，而SSD1921可以从SD/MMC 上取得预先存储的图像，然后解码并显示到LCD上。

　　简化应用系统的单芯片集成解决方案

　　晶门科技SSD1921图像处理芯片针对车载影音应用集成了这些主要特性：视频输入接口、JPEG编解码、2D图像引擎、SD卡接口、MCU接口及显示接口。该单芯片解决方案在这个应用系统中扮演了减少成本及简化系统的重要角色。

　　

　　图3 SSD1921结构框图

　 　芯片上的视频输入口可以接受通用的8bit数字视频信号格式YUV422 CCIR601 或 CCIR656。由于CMOS和CCD传感器也使用这两个接口标准，因此，设计者可直接连接传感器的图像源到SSD1921的视频输入口。此外，视频图像 还可以最大15帧/秒的帧率传送到图像处理器的视频输入口。在当今的车载影音产品中，除了具备DVD录放的功能外，静态图片显示（例如：操作菜单显示及相 片显示等）也是十分重要的特性。SSD1921最大可以支持1280x1024分辨率（等效于1.3M像素）的CMOS图像捕获。如果视频源太大以至不能 显示，那么芯片内置的抽取和剪切引擎可以用固定尺寸（1、2、4、8、16）的缩放或修剪输入视频来匹配显示输出。上至 QVGA（320x240）16bpp色彩深度的图像也可以采用剪切和抽取引擎实现预览。除此以外，该芯片还可实现色彩转换，即从固定的YUV格式到 RGB格式的色彩变化，包括从YUV422到RGB565和YUV422到RGB888格式（具备8bit混色的32bit色深）。用户可以针对亮度和对 比度的要求来调整Y、U、V分量。

　　JPEG编解码是纯硬件编解码，在进行JPEG编码和解码的时候可以完全脱离MCU（微控制器单元） 的运算来进行。JPEG编码器压缩视频源到JPEG格式并存储到内嵌的存储器中，并支持最高达1280X1024的各种尺寸JPEG编码。然而，当 JPEG解码器从MCU或MMC/SD卡接收JPEG图像并解码显示时，这个解码图像的大小受到显示尺寸或者内嵌存储器的大小的限制。抽取和剪切是减小图 像大小和降低对存储器要求的两种算法。总线宽度和功耗也可相应节省。剪切解压缩全幅图片的选定区域，非整数的抽取可以使用2D图像处理引擎中的 StretchBLT功能实现。因为视频输入口的最大分辨率是 1280x1024，而芯片上的内嵌存储器仅256KB，所以在完整的帧捕获以后不可能启动JPEG压缩。唯一的方法就是在图像被捕获的同时开始启动压 缩。

　　该图像处理器内建了一个2D图像处理引擎，它的设计是基于Microsoft Windows的GDI（图形设备接口），它支持以下7个主要功能：

　　屏幕平移和滚动;

　　图像旋转，包括：0，90，180，270度旋转;

　　带三种色彩和透明度可选的光标，光标可以闪烁;

　　线绘制;

　　矩形绘制;

　　椭圆绘制;

　 　位块传送（BitBLT）─位块传送引擎的目的是实现在CPU和显存之间传送像素数据的时候可以脱离MCU的控制。它也可用作在显存中把像素数据从一个 指定位置移动到另一个指定位置，因此用户可以很容易的在显存中移动一块像素图案。对于较大图像的处理可以通过重复几次图案填充位块传送来实现。此外，位块 传送引擎的色彩扩展功能具有按位（bit）存储的优势，所以可以节省存储器。允许用户对源和目的数据应用布尔逻辑功能，体现了数据管理方面的高度灵活性。

　 　跟晶门科技的其他控制器芯片类似，SSD1921也集成了MCU接口和显示接口，这些接口的大范围兼容性减少了设计的复杂度。显示接口支持大多数的面板 类型，包括：单色和彩色STN（4/8/12/16bit接口），TFT（9/12/18bit接口），HR-TFT（18bit接口）和8bit串行 TFT接口。对于STN和CSTN面板，空间和动态的抖动能增加颜色深度。此外，SSD1921提供了各种MCU的直接接口，包括低端的8bit和高端的 32bit MCU。这些MCU有Freescale的68k、Dragonball系列，Renesas的SH3和SH4系列，以及Intel的 StrongARM/XScale系列。

　　结语

　　车载影音系统已经开始盛行，有非常大的潜在市场。车载娱乐最终会成为将来每一辆汽车上的重要部分。像SSD1921这样的单片集成图像处理器非常适合于各种车载影音应用，它的显著特性和简单的系统设计有助于制造商加快推出产品。