车载娱乐与导航系统完美结合 导航娱乐两不误

　　汽车信息娱乐系统主要可分为三大类：音频(CD)、视频(DVD)以及导航和远程信息服务。其主要特征为：同时进行多种多媒体处理(GPS导航和AV播放)、处理和显示时间的同步性(地图、风景的移动和照相机影像显示等)、多画面化和多重显示化(驾驶座位和后部座位的画像处理等)。

　　半导体技术的进步使传统的简单音视频系统(如收音机、CD、DVD等)成为历史，人们对汽车娱乐的最新要求是，希望车载娱乐系统能达到与家中同样的效果，以及具有与消费电子产品相连的灵活性。因此，支持汽车和便携设备进行通讯的单一平台是IC供应商面临的新课题。

　　ADI公司亚太区市场业务总监ToddBorkowski表示，目前最新的进展已经可以将USB、MP3、蓝牙、iPod和杜比带入车内。但这势必需要提供更复杂的体系结构和更高性能的处理器。“正如在消费领域的其它产品一样(例如计算机、家庭娱乐中心、便携式娱乐设备)，车载已成为一种汇聚应用，它通过将音频、视频和数据汇集起来进行娱乐。现在的车载娱乐中心须提供导航、集成的视频和辅助驾驶应用，还需要连接到提供个性化服务的内容，并保护文件不被恶意内容损坏。”针对这一要求，ADI公司的Blackfin汽车远程信息处理平台充分利用一颗单处理器的强大功能，通过将许多远程信息处理任务集成到一个处理平台来降低远程信息处理系统的成本、尺寸和开发时间。带有数字信号处理器和控制处理器的Blackfin是一款灵活的汇聚器件，能够支持多种标准和给汽车提供多种格式的内容，并可提供CAN总线和MOST总线连接。

　　另外，昂贵和开发时间较长一直是GPS系统发展的瓶颈问题。Blackfin处理器也是解决这些问题的办法之一，在GPS系统中，Blackfin处理器的性能能够取代大量独立的处理器子系统，为远程通信系统开发者提供合适的处理能力。

　　“由于需要识别和传输来自多个源的数据，车载多媒体系统的工程设计面临着前所未有的挑战。尽管下一代车载网络可以处理车载娱乐系统产生的数据，但并不是仅需一个更广的数据通道就可以解决这些挑战。最复杂的应用会涉及识别视频、音频及3D图形等数据流，然后以正确的格式导入正确的设备。”NXP半导体汽车和智能识别产品大中华区高级市场总监张焕麟坦言。例如，在导航系统中，要获取实时的GPS数据以报告交通状况或重新安排行车路线，就必须使用3D渲染引擎。而车载摄像头可帮助驾驶者从360度全方位观察到车内各个角落，增强驾驶者的安全。在这种情况下，信息娱乐系统必须可以同时解码多种视频流，包括摄像头、以及来自DVD或其它数据源的娱乐信息。而系统集成商面临的挑战是：系统设计必须可以满足不同市场的需求。由于全球主要汽车市场的收视习惯、传送技术和多媒体格式都不相同，这将会是一个艰巨的任务。

　　要满足市场对多媒体娱乐系统的要求，必须采取新的设计思路。NXP提供的Nexperia平台可以解决这些问题，这是一种智能的解决方案，芯片不仅非常灵活，而且可以升级。Nexperia车载信息娱乐平台源于消费电子所用的Nexperia多媒体平台，符合对处理功耗和灵活性的要求，并包含车载应用所需的工程基础，如完美调谐所需软件和硬件架构。解决方案包含一个可编程芯片，其高性能DSP引擎与模块软件架构相匹配，这一架构可根据新的编码解码器和通信标准进行调整，还可加快新软件元件的集成速度。

　　新一代音频系统的要求不断提高速度和集成度的音频处理器。受价格和功耗等影响，以往最基本的汽车娱乐系统局限于普通的音视频系统，音响系统也不是很复杂。但近年来由于DSP处理性能的改善及模拟电路和周边元件的集成化带来的系统成本降低等，与模拟系统相比越来越有利，已在车载市场得到广泛的应用。

　　“德州仪器(TI)在汽车多媒体娱乐解决方案上的成功关键在于提供了可扩展和可升级的产品，由此在成本和性能方面提供了众多选择。这使得汽车制造商可以灵活地定制适合每个商业策略的解决方案，同时满足严格的市场需求和消费者要求。”TI公司数字广播与信息娱乐部门产品经理JohnGardner强调。该公司日前推出的TAS3108音频数字信号处理器，可以为车载音频提供更出色高保真音质。8通道TAS3108音频DSP实现了高性能的音频处理能力，使数字电视、单机家庭影院系统组、车载音响本体以及外部放大器均可实现7.1声道处理功能。TAS3108音频DSP能够以135MHz的工作频率在每时钟周期内同时处理5条指令，每秒最多处理6亿7,500万次指令(MIPS)。

　　现在的新车中大量采用导航系统、后座娱乐系统和游戏控制台等汽车电子系统，这些消费类应用需要完成各种图形处理功能。此外，道路偏离报警系统和夜视系统也要进行大量的图形处理。目前FPGA技术的突破已经可以在车内实现家庭影院那样高质量的图形显示功能。

　　采用FPGA实现的电子系统具有很强的图形处理能力。与微处理器和多种消费类接口简单连接相比，FPGA的优势在于它能够提供更灵活的解决方案。FPGA体系结构提高了高速数据传送的效率。在FPGA中，在数字域中并行处理这些数据，而不是在外部微处理器中进行串行处理。

　　Altera提供丰富的知识产权(IP)内核组合，用于设计下一代多媒体应用。这一产品组合包括面向介质的系统传送(MOST)和控制区域网(CAN)IP内核，以及滤波和数字传输控制协议(DTCP)等数字信号处理(DSP)功能IP内核。Altera的视频和图像处理解决方案可以实现各种图形处理应用。低成本CycloneIIFPGA与这些IP内核相结合是一种最佳的图形处理方案。目前Altera已可提供汽车图形控制器等参考设计。

　　瑞萨公司主推的高端汽车导航系统解决方案SH7770SoC是一种集信息终端、播放影像和音乐功能于一身的汽车信息系统(CIS)平台。SH7770首次将2D/3D图形引擎和32位RISCCPU内置于汽车导航用单芯片方案中。由于采用了有别于传统处理方式的3D图形加速器，SH7770仅需要处理最终可视区域，这使得存储器读取速度大大加快。此外，为了使斜线锯齿更加平滑，瑞萨还在该芯片中采用了颜色渐变技术。这些都大大提高了CIS平台的图像处理能力。

　　“软件是导航系统设计的难点之一”，航盛电子的张涛表示，“目前导航系统采用的地图都是2维的，但未来3维导航系统的兴起将带来一些难题，例如导航主机要与地图匹配，对地图进行读取和操控等都是待解决的难题。”目前该公司针对低端市场开发了一款具有自主知识产权的导航系统HS-N0602，这款导航仪采用SD卡存储数据，集成了数字电视、蓝牙、DVD、GPS、收音机等功能，预计将于明年1月量产。