基于數(shù)字信號處理器的新一代車載娛樂系統(tǒng)解決方案

1. 引言

　　車載娛樂系統(tǒng)中的技術發(fā)展趨勢正在變得日益復雜。通過銅纜發(fā)送音頻數(shù)據(jù)的簡單音頻系統(tǒng)已經(jīng)成為過去。為了滿足多通道音頻處理和分布式視頻的要求，復雜的網(wǎng)絡處理變得越來越流行。特別是與數(shù)字傳輸內(nèi)容保護(DTCP)加密和解密方法相關的媒體定向系統(tǒng)傳輸（MOST）光網(wǎng)絡正在被許多高擋和中擋汽車采用。這種趨勢以及車載音頻系統(tǒng)通常必須以變化的采樣頻率適應多種輸入源（調幅和調頻、CD、DVD驅動、蜂窩電話、導航系統(tǒng)輸入）這個事實給DSP供應商增加了壓力，要求他們提供改進性能和提高集成度的處理器。

2. 通用基于MOST總線的車載高端娛樂系統(tǒng)

　　MOST總線專門用于滿足要求嚴格的車載環(huán)境的要求。這種新的基于光纖的網(wǎng)絡能夠支持24.8 Mbps的數(shù)據(jù)，與以前的銅纜相比具有減輕重量和減小電磁干擾（EMI）的附加優(yōu)勢。

　　DSP Amplifier＝DSP放大器

　　Driver Information Display＝驅動器信息顯示器

　　Head Unit＝磁頭驅動機構

　　MOST? BUS ＝MOST?總線

　　Rear Video Display＝背投顯示器

　　Rear View Acquisition＝背投瀏覽采集

　　Camer＝照相機

　　Navigation System＝導航系統(tǒng)

圖1：基于MOST總線的典型車載高端娛樂系統(tǒng)

　　MOST總線基于環(huán)形拓撲，從而允許共享多個發(fā)送和接收器的數(shù)據(jù)。MOST總線主控器（通常位于磁頭驅動機構）有助于數(shù)據(jù)采集，所以該網(wǎng)絡可支持多個主機，在一個網(wǎng)絡上最多高達64臺主機。為了確保數(shù)據(jù)安全，總線主控器在上電時將查詢總線上的每一臺從屬設備并且完成自動密鑰交換（AKE）。如果從屬設備有一個有效的總線密鑰，那么允許它使用預定的協(xié)議發(fā)送和接收MOST總線上的數(shù)據(jù)。

　　MOST傳輸協(xié)議由分成幀的數(shù)據(jù)塊組成。每一幀包含流數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。流數(shù)據(jù)與MOST時鐘同步并且不斷地在網(wǎng)絡中環(huán)繞。分組數(shù)據(jù)與MOST時鐘異步，根據(jù)需要產(chǎn)生，其中一個例子就是來自無線個人數(shù)字助理（PDA）設備的e-mail。幀中分配給流數(shù)據(jù)和分組數(shù)據(jù)之間的帶寬是可變的以滿足規(guī)定時間對系統(tǒng)的需求，并且其控制字包含數(shù)據(jù)類型、在哪里找到幀中的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)大小等流信息?？擅扛舳鄮峙淇刂菩畔?，并且應該在接收設備中重新產(chǎn)生。

3. 在基于MOST總線車載娛樂系統(tǒng)中的音頻處理

　　DVD Player＝DVD播放器

　　HeadUnit＝磁頭驅動機構

　　Amplifier＝放大器

　　Navigation System Announcement＝導航系統(tǒng)通知

圖2：基于MOST總線的車載音頻娛樂系統(tǒng)原理圖

　　圖2示出一個簡單的基于MOST總線的車載音頻娛樂系統(tǒng)。來自DVD播放器音頻源內(nèi)容，例如PCM，AC3 DTS通過SPDIF鏈路傳送到磁頭驅動機構。SPDIF鏈路將以音頻源的采樣頻率（FS_in1）工作，例如對于CD音頻為44.1 KHz，對于AC3和DTS等DVD視頻內(nèi)容為48 KHz。當要將編碼的音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡上時，在傳輸之前必須對傳輸內(nèi)容進行加密以阻止盜版復制。通常對于車載系統(tǒng)可選的加密機制是DTCP，該機制將在下面介紹。

　　ADI公司的BlackFin處理器體系結構非常適合于這種功能，因為它具有豐富的外圍設備和優(yōu)化的指令集，從而能使它完成類似微控制器（MCU）的工作以及傳統(tǒng)數(shù)字信號處理器(DSP)的工作。同時，導航系統(tǒng)通知也必須通過MOST總線傳輸?shù)椒糯笃饕栽试S驅動器在驅動時能夠接收到指令。這些基于PCM的信號通常根據(jù)12.24 KHz立體聲，我們稱之為FS_in2。