與消費電子產品一樣，車載資訊娛樂系統也在快速增長，因此車載資訊娛樂系統越來越需要擁有最新最大的視訊和音訊功能。但與普通的消費電子市場不同，汽車市場需要很高的品質標準，並要能夠在惡劣的環境下工作。
車載資訊娛樂系統必須擁有視訊輸入和輸出功能、圖像和動畫處理功能，以及高保真音訊系統支援功能。媒體導向系統傳輸(MOST)和乙太網路AV橋接(Ethernet AVB)等協定與車載資訊娛樂系統的關係也越來越密切。本文介紹了高級車載資訊娛樂系統的方方面面，其中包括「車聯網」所面臨的挑戰。
車聯網內外部連線設計挑戰重重
當今的車聯網面臨著許多有關連線性方面的挑戰，這些挑戰包括車輛內部和外部的連線性。車輛內部連線性的挑戰是有關為車內的外接設備提供連線性。而車輛外部連線性的挑戰主要包括透過無線區域網路(Wi-Fi)、長程演進計畫(LTE)和其他方式的互聯網連接。其中的車輛連線性挑戰包括：
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Android應用程式 |
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網際網路 |
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多媒體流的內容 |
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安全性 |
如今已有一些針對以上問題的解決方案，例如MirrorLink、Miracast、DLNA和Ford AppLink。圖1顯示的是如何借助以上解決方案將智慧手機或媒體播放機連接到汽車。例如，MirrorLink將智慧手機轉變為汽車應用平台，在該平台上對應用程式進行託管，並當駕駛員和乘客與這些應用程式互動時，透過方向盤控制、儀錶板按鈕和車載資訊娛樂系統的觸控式螢幕在智慧手機上運行這些程式。
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| 圖1 車聯網的概念 |
由於種種原因(商業、政治、金融、網路條件等)，不同的國家和地區都有不同的標準。因此急需一個可定制的選項，該選項可進行軟體配置並可輕鬆地移植到不同的國家和地區，這一切正在透過一種叫做軟體無線電(SDR)的技術逐步實現。
整合式無線電/音訊處理和播放
SDR的原理是在一款多用途處理器上運行軟體，以處理無線電接收路徑的功能(例如，解調及音訊解碼功能)，該接收路徑通常只能在硬體上實現。該軟體可有效地定義採用何種處理方式應對天線傳輸過來的訊號。
圖2抽象演示了擁有無線電及音訊處理和播放功能的晶片設計實作過程。
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| 圖2 整合式無線電和音訊處理 |
在這裡，我們有若干個可連接到外部無線電調諧器並接收無線電資料的板塊。借助解調和諧波濾波，使用無線電資料還原音訊。被還原的音訊資料會傳輸至DAC轉換單元中，該轉換單元可將訊號輸入轉變成類比音訊訊號，之後透過外部揚聲器播放該類比音訊訊號，這裡需要一個可混合兩種或兩種以上音訊的片上音訊混合器。該晶片還要擁有可支援I2S和S/PDIF音訊協議的IP。如果我們能擁有片上取樣速率轉換器，將音訊資料樣本從一個比率轉換到另一個，那就太棒了。
視訊輸入源
車載視訊源可分為以下幾種：
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單端或差分類比視訊輸入--> 由視訊類比轉換器轉換為數位流。 |
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並行資料介面-->可透過這一介面直接讀取攝像頭資料並存儲在系統RAM中。 |
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MIPI CSI-2介面-->用於從相容CSI-2的攝像機介面接收資料。 |
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經由乙太網的編碼流(e.g. H.264)-->恢復該視訊需要片上視訊流解碼器(H.264)。 |
圖形處理
晶片內進行圖形處理和啟用所需的兩個基本引擎是GPU(圖形處理單元)和DC(顯示控制器)。 GPU用於創建和增強圖像。 DC用於增加浮窗並在TFT上顯示。
MOST和AVB成為新趨勢
MOST(大多數為MOST150，如只需音訊，也可用MOST50)仍被用作標準的音訊/視訊骨幹網。
MOST50經常用於將一個音響主機連接到外部音訊放大器。MOST150還可傳送視訊，並包含一個乙太網通道，可用於例如系統元件之間的資料傳輸。一些製造商已轉向乙太網。在這種情況下，攝像機將乙太網做為骨幹，使用該介質還可傳送音訊。此時須擴展AVB，保持音訊/視訊時鐘的同步。
本文討論了車聯網連線設計所面臨的挑戰以及相應的解決方案，討論了如何實現晶片無線電和音訊處理。此外，我們已討論了各種視訊和圖形啟用選項。這些需求正不斷增長，這就需要我們在單一晶片上整合所有這些模組。我們還需關注一件事情，那就是支援所有音訊和視訊播放的軟體架構。
(本文作者任職於飛思卡爾半導體)