結(jié)合居室專(zhuān)業(yè)娛樂(lè)系統(tǒng)與移動(dòng)媒體源的汽車(chē)后座娛樂(lè)系統(tǒng)

多年來(lái)，人們認(rèn)為汽車(chē)后座娛樂(lè)系統(tǒng)就是乘客可以看電影和聽(tīng)音樂(lè)的DVD影碟播放機(jī)。大多數(shù)車(chē)載影音系統(tǒng)包括一個(gè)DVD光驅(qū)和一臺(tái)顯示器，顯示器可能與光驅(qū)裝在一起，也可能分開(kāi)獨(dú)立安裝在后座椅區(qū)。隨著影音系統(tǒng)的不斷發(fā)展，紅外線(xiàn)或藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)耳機(jī)逐漸普及，光驅(qū)支持的編解碼標(biāo)準(zhǔn)也在不斷增加，如MP3或DviX 解碼標(biāo)準(zhǔn)。但是，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)源基本沒(méi)有發(fā)生變化，還是局限于DVD和CD兩種媒體。

　　下一代后座娛樂(lè)系統(tǒng)必須涵蓋更廣的數(shù)據(jù)源，提供更強(qiáng)的互動(dòng)支持，在汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)集成更多功能，這不僅會(huì)提高OEM原裝設(shè)備的價(jià)值，還會(huì)提高經(jīng)銷(xiāo)商安裝的設(shè)備或零售設(shè)備的價(jià)值。

　　但是很顯然，價(jià)格是現(xiàn)在和將來(lái)市場(chǎng)能夠接受下一代后座娛樂(lè)系統(tǒng)的關(guān)鍵因素之一。影響價(jià)格的因素包括材料總體成本和軟硬件，其中主要是軟件的開(kāi)發(fā)成本。本文主要探討如何降低材料總體成本和軟件開(kāi)發(fā)工作量。

　　良好的第一印象是產(chǎn)品獲得廣泛的市場(chǎng)認(rèn)可的關(guān)鍵，而第一印象與用戶(hù)界面的操作是否簡(jiǎn)易有很大的關(guān)系。顯然，如果用戶(hù)界面對(duì)用戶(hù)命令的反應(yīng)遲緩或中斷，即便非常專(zhuān)業(yè)的娛樂(lè)系統(tǒng)也不會(huì)被市場(chǎng)接受。市場(chǎng)龍頭廠(chǎng)商已經(jīng)證明，反應(yīng)流暢、快速的用戶(hù)界面是產(chǎn)品成功的關(guān)鍵。增加3D多窗口支持可改進(jìn)系統(tǒng)的總體易用性，但是，這需要增加圖像處理功能。

　　支持更多功能的下一代后座娛樂(lè)系統(tǒng)

　　將來(lái)，后座娛樂(lè)系統(tǒng)必須支持哪些功能呢？當(dāng)然，DVD-Video在很長(zhǎng)一段時(shí)間是必須支持的，這可以確保孩子在途中快快樂(lè)樂(lè)，您現(xiàn)有的光盤(pán)庫(kù)還能長(zhǎng)時(shí)間使用。除了DVD-Video，藍(lán)光將會(huì)是系統(tǒng)支持的第二個(gè)光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)閷?lái)某些電影光盤(pán)很可能只使用藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)光不僅影音性能更加優(yōu)異，而且安全性能也得到改進(jìn)。利用盤(pán)片上保存的黑名單，藍(lán)光可以禁止在“被破解”播放機(jī)上播放光盤(pán)。在藍(lán)光播放器上體驗(yàn)互動(dòng)內(nèi)容(如游戲)的機(jī)會(huì)不斷增加，是支持市場(chǎng)認(rèn)可度在不斷提高的有力證據(jù)，同時(shí)也是一種促銷(xiāo)手段。

　　除承載娛樂(lè)內(nèi)容的光盤(pán)外，新一代娛樂(lè)系統(tǒng)還須考慮通過(guò)USB或e-SATA接口，從其它存儲(chǔ)媒介播放影片的功能，如SD卡、U盤(pán)和移動(dòng)硬盤(pán)，這勢(shì)必將大量的音視頻封裝格式引入到后座娛樂(lè)系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)必須支持大量文件格式，其中包括 DivX、XviD、AVI、RealMedia、3GP、ASV、MOV、OGM等。

　　后座娛樂(lè)系統(tǒng)還必須考慮電視廣播等現(xiàn)場(chǎng)直播內(nèi)容，其中最重要的是地面電視廣播制式 ，如歐洲的DVB-T、美國(guó)的ATSC、日本的ISDB-T或中國(guó)的DTMB 。此外，還必須考慮手機(jī)電視制式，如歐洲的DVB-H、美國(guó)的ATSC-M/H、韓國(guó)的T-DMB和中國(guó)的CMMB。不久還將出現(xiàn)的新的電視標(biāo)準(zhǔn)，如手機(jī)衛(wèi)星電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-SH，該標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)似于衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)電廣播，在美國(guó)非常普及。市場(chǎng)還將出現(xiàn)新的電視直播頻道，即通過(guò)現(xiàn)有的手機(jī)基礎(chǔ)設(shè)傳輸播電視節(jié)目。

　　我們的年輕一代還需要互動(dòng)娛樂(lè)內(nèi)容。連接互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)線(xiàn)路可以讓他們使用各種服務(wù)，如YouTube、Twitter、Facebook 等眾多的社交網(wǎng)站。在這個(gè)問(wèn)題上，顯然娛樂(lè)系統(tǒng)架構(gòu)還需要接受網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，支持常用插件。只有這樣，才能向用戶(hù)提供更多的娛樂(lè)服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)廣播、網(wǎng)絡(luò)電視，盡可能為用戶(hù)提供種類(lèi)更多的娛樂(lè)內(nèi)容。還有，為什么不增加家媒體流引擎接入功能，讓用戶(hù)可以遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)家里錄制的內(nèi)容？這可以省去媒體內(nèi)容在家里與汽車(chē)之間的傳輸或同步過(guò)程。當(dāng)然，這些服務(wù)需要至少類(lèi)似于EDGE或HSDPA的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，同時(shí)接入服務(wù)提供商應(yīng)提供包月或包年的收費(fèi)策略。一旦普及起來(lái)，現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施將需要改善，或被第四代移動(dòng)通信LTE所取代。

　　總之，后座娛樂(lè)系統(tǒng)是居室專(zhuān)業(yè)娛樂(lè)系統(tǒng)與移動(dòng)媒體源的結(jié)合體——一個(gè)移動(dòng)居室。后座娛樂(lè)系統(tǒng)需要支持常用的穩(wěn)健的功能特性，兼?zhèn)渖?jí)到最新特性的靈活性和增強(qiáng)型特性。

　　如何降低開(kāi)發(fā)成本？

　　硬件方面如何才能克服娛樂(lè)系統(tǒng)如此多特性的挑戰(zhàn)，同時(shí)又能把開(kāi)發(fā)成本保持在低水平？顯然，這個(gè)問(wèn)題的解決辦法主要是在消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)外重復(fù)使用現(xiàn)有的平臺(tái)架構(gòu)，提供高端的媒體回放支持以及各種外部接口。巨大的價(jià)格壓力迫使廠(chǎng)商提供成本效益型解決方案，與經(jīng)過(guò)市場(chǎng)證明的常用的特性保持一致。

　ST的娛樂(lè)專(zhuān)用系列產(chǎn)品STi71xx支持高清解碼(1080i/p)和多聲道音頻解碼以及后處理。主應(yīng)用程序運(yùn)行在兼容SH4 CPU的ST40處理器上，這個(gè)CPU的主要任務(wù)是運(yùn)行客戶(hù)專(zhuān)用程序，控制音視頻信號(hào)處理。所有的音視頻解碼任務(wù)都從主CPU轉(zhuǎn)移到兩個(gè)超長(zhǎng)指令字 (VLIW)處理器。其中一個(gè)處理器負(fù)責(zé)音頻處理，另一個(gè)則負(fù)責(zé)視頻解碼。這種音視頻與CPU應(yīng)用分開(kāi)處理的方法有助于降低系統(tǒng)復(fù)雜程度，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的總體穩(wěn)健性。在處理被破壞的數(shù)據(jù)期間，如果發(fā)生錯(cuò)誤，音視頻處理器很容易復(fù)位。在兩個(gè)VLW處理器上使用固件提高了固件的靈活性。根據(jù)編解碼請(qǐng)求，處理器可以裝載一個(gè)或多個(gè)固件，以支持視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(如H.264、MPEG-2、VC-1或AVS)和音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(如MPEG-2、MP3、WMA、 AAC、Dolby、DTS、OggVorbis)以及其它文件格式。此外，音頻處理器執(zhí)行音頻信號(hào)混音、采樣率轉(zhuǎn)換、立體聲多聲道轉(zhuǎn)雙聲道混音 (down-mix)，以及環(huán)繞聲等后處理功能。通過(guò)給處理器載入新的固件，可以給編解碼升級(jí)，裝載前務(wù)必確定處理器支持新的或改進(jìn)的編解碼標(biāo)準(zhǔn)。固件由芯片廠(chǎng)商研制和提供，因此，應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員不必為固件開(kāi)發(fā)和維護(hù)煩惱。而且，驅(qū)動(dòng)程序確保固件正確集成到主應(yīng)用程序中。因?yàn)楣碳撵`活性非常高，解碼器還可用于音視頻編碼以及編碼轉(zhuǎn)換，改變現(xiàn)有碼流的格式和/或傳輸速率。應(yīng)用內(nèi)存是一個(gè)32位的DDR2存儲(chǔ)器，三個(gè)CPU可以直接訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存，這可以保證耗費(fèi)帶寬的處理器具有內(nèi)存優(yōu)先訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。

　　除多個(gè)CPU外，71xx系列系統(tǒng)芯片還提供視頻輸出級(jí)、音頻輸出級(jí)和外設(shè)接口。視頻輸出級(jí)提供模擬和數(shù)字視頻輸出。根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，你可以選用CVBS、Y/C、RGB進(jìn)行模擬連接，或者選用數(shù)字RGB、YCrCb或HDMI建立數(shù)字連接。71xx系列支持兩個(gè)獨(dú)立的視頻信號(hào)輸出，可以用一個(gè)解碼器驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)后座顯示器（左側(cè)顯示器和右側(cè)顯示器）。音頻輸出支持包含并行立體聲混音信號(hào)的多聲道數(shù)字I2S輸出，在并行立體聲時(shí)，一個(gè)片上數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供兼容耳機(jī)插座的立體聲模擬信號(hào)，因而不再需要外部數(shù)模轉(zhuǎn)換器。通過(guò)一個(gè)汽車(chē)音頻網(wǎng)絡(luò)如MOST，數(shù)字音頻信號(hào)可以傳送到一個(gè)遠(yuǎn)程音頻功放。此外，該系列產(chǎn)品還提供一個(gè)具有S/PDIF功能的多聲道輸出。STi71xx系列產(chǎn)品全系配備一個(gè)數(shù)字音視頻輸入，準(zhǔn)許后座娛樂(lè)系統(tǒng)連接其它的音像設(shè)備，如數(shù)碼攝像機(jī)。

　　系統(tǒng)芯片概念可提供很多最常用的外設(shè)接口。STi71xx系列的某些產(chǎn)品提供兩個(gè)嵌入物理層芯片的USB 2.0端口，這兩個(gè)端口可連接優(yōu)盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、UMTS/HSDPA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡等。如果需要更多的片上主機(jī)端口，可以用板上集線(xiàn)器擴(kuò)充USB端口的數(shù)量。

　　為連接應(yīng)用內(nèi)部的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和光驅(qū)如藍(lán)光或DVD，STi71xx系列提供兩個(gè)SATA接口。為了連接外部SATA設(shè)備，這些接口還支持e-SATA標(biāo)準(zhǔn)。為連接舊式DVD光驅(qū)，EMI端口還提供傳統(tǒng)的ATAPI并口，這是一條16位的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。

　　在汽車(chē)上接入互聯(lián)網(wǎng)有多種方法。可以在USB接口上外掛一個(gè)UMTS / HSDPA無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡，或者通過(guò)以太網(wǎng)連接汽車(chē)內(nèi)部已有的通信設(shè)備。以太網(wǎng)電纜可以是電線(xiàn)或者光纜，具體情況取決于汽車(chē)的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施。外掛UMTS / HSDPA無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡避免了在每一個(gè)國(guó)家或地區(qū)都要驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題。如果最終用戶(hù)連接一個(gè)USB無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡，他需要自己處理網(wǎng)絡(luò)兼容性和服務(wù)提供商的合同。實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙和WiFi連接非常容易，只要增加一個(gè)支持其中一個(gè)格式或兩個(gè)格式都支持的二合一器件即可。SDIO接口可以讓娛樂(lè)系統(tǒng)增加一個(gè)SD 或MMC讀卡器。例如，用戶(hù)可以查看數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的相片，還可以擴(kuò)大用于錄制電視節(jié)目的內(nèi)存容量。片上紅外線(xiàn)收發(fā)器支持遙控功能。此外，芯片上還配備 I2C、SPI、UART、GPIO等外設(shè)接口。

　　在數(shù)字電視支持方面，STi71xx系列產(chǎn)品提供多達(dá)三條碼流輸入通道，其中一條或兩條通道用于實(shí)時(shí)播放解碼，第三條用于后臺(tái)電視錄像、頻道掃描或數(shù)據(jù)服務(wù)。與家用機(jī)頂盒相比，車(chē)載電視需要準(zhǔn)備調(diào)整頻率，因?yàn)槠?chē)多數(shù)情況下是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。為了能夠處理加密內(nèi)容，STi71xx系列有一個(gè)片上加密內(nèi)核，能夠解密主要的復(fù)制保護(hù)格式，例如，電視錄像保護(hù)、DVD-Video、藍(lán)光以及流媒體復(fù)制保護(hù)。通過(guò)兩個(gè)智能接口可以取用解密過(guò)程所需的密鑰。或者，可以給芯片連接一個(gè)條件接收模塊，為系統(tǒng)提供連接本地加密模塊的靈活性。用一個(gè)NAND閃存即可存儲(chǔ)應(yīng)用程序和媒體文件或電視錄像，以便時(shí)移觀(guān)看，閃存可以取代內(nèi)部硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，無(wú)需解決在汽車(chē)顛簸過(guò)程中數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的問(wèn)題。

　　運(yùn)行STi71xx系列產(chǎn)品，只需一個(gè)30 MHz的振蕩器。該系列產(chǎn)品擁有片上頻率合成器和壓控晶振，可內(nèi)部獨(dú)立生成音視頻解碼時(shí)鐘和系統(tǒng)時(shí)鐘，例如，這樣可以與廣播公司的時(shí)鐘同步。與其它的需要多個(gè)時(shí)鐘源的解決方案相比，一個(gè)振蕩器可以降低材料成本。

　　電源必須提供四種電壓：1.2V的內(nèi)核電壓、1.8V的DDR2內(nèi)存電壓、2.5V和3.3V的外設(shè)接口電壓。平均功耗大約2W，與所執(zhí)行的應(yīng)用有關(guān)，下一代產(chǎn)品以降低功耗為主。在“綠色”概念和媒體處理器的移動(dòng)性的推動(dòng)下，下一代產(chǎn)品不僅要降低工作功耗，還要降低待機(jī)功耗。

　這是從技術(shù)功能層面對(duì)STi71xx系列產(chǎn)品的一個(gè)簡(jiǎn)單介紹，某些技術(shù)功能可以達(dá)到OEM應(yīng)用的汽車(chē)級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如需要，我們可提供更詳細(xì)的產(chǎn)品和系統(tǒng)信息。

　　軟件方面軟件是解決如何壓低開(kāi)發(fā)成本問(wèn)題的另一個(gè)方面。從頭開(kāi)發(fā)一個(gè)多媒體軟件棧很不劃算。數(shù)量激增的編解碼及封裝格式大幅度提高了軟件的開(kāi)發(fā)成本。在這個(gè)問(wèn)題上，通過(guò)為系統(tǒng)芯片提供軟件棧，芯片提供商給予設(shè)備廠(chǎng)商大量的開(kāi)發(fā)支持。軟件棧整合了前文提到的最常用的音視頻編解碼軟件，驅(qū)動(dòng)程序界面為系統(tǒng)集成商提供了眾所周知的API界面，不同于關(guān)注所有的硬件特定項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)軟件棧，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)考慮的要素是操作系統(tǒng)。市場(chǎng)對(duì)增強(qiáng)型媒體解碼特性和在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)應(yīng)用的強(qiáng)勁需求，需要使用一個(gè)現(xiàn)有的能夠提供大部分應(yīng)用軟件的應(yīng)用庫(kù)。這些軟件模塊叫做中間件，提供者是在中間件內(nèi)集成知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件公司或開(kāi)源社區(qū)。

　　與只有一個(gè)DVD的后座娛樂(lè)系統(tǒng)相比，操作系統(tǒng)的選擇變得越來(lái)越難。專(zhuān)有操作系統(tǒng)在代碼量和效率方面占有優(yōu)勢(shì)，但是需要大量的硬件驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)工作。如果使用大家比較熟悉的操作系統(tǒng)如WinCE或Linux，則有各種各樣的應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)軟件可以使用。因?yàn)轵?qū)動(dòng)軟件是硬件專(zhuān)用的，所以芯片廠(chǎng)商必須在軟件開(kāi)發(fā)工具包中提供驅(qū)動(dòng)程序。在開(kāi)發(fā)工具包中含有運(yùn)行應(yīng)用程序所需的全部組件：操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序和編解碼軟件。某些開(kāi)源應(yīng)用軟件像WebKit瀏覽器或媒體播放器可能被放在包內(nèi)，以便加快應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度。這些應(yīng)用程序依賴(lài)于視頻API的存在，例如，在Linux平臺(tái)中，必須存在V4L (Linux視頻)或 ALSA (先進(jìn)Linux音頻架構(gòu))。其它的中間件像DVD-Video或藍(lán)光播放引擎、MHEG、MHP、BML或Java組件可以運(yùn)行并被輕松地實(shí)現(xiàn)在視頻 API上面，這個(gè)過(guò)程與所使用的硬件無(wú)關(guān)。最后，運(yùn)行用戶(hù)界面的頂層應(yīng)用程序?qū)⑹钦麄€(gè)系統(tǒng)的框架，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員可以在框架里面投入巨大的精力，使其比競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)更有獨(dú)特的買(mǎi)點(diǎn)。片上圖形內(nèi)核支持開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)造一個(gè)簡(jiǎn)單易用的互動(dòng)用戶(hù)界面。

　　從播放光盤(pán)和外部存儲(chǔ)器的內(nèi)容，到直播電視解碼和網(wǎng)絡(luò)媒體流，下一代后座娛樂(lè)系統(tǒng)將提供豐富功能。隨著最終用戶(hù)使用標(biāo)準(zhǔn)增加，系統(tǒng)支持的視頻格式將從QCIF / QVGA擴(kuò)展到高清標(biāo)準(zhǔn)。有效利用現(xiàn)有系統(tǒng)，包括軟硬件，是加快開(kāi)發(fā)周期和控制開(kāi)發(fā)工作量的一個(gè)要素，大量的音視頻代碼開(kāi)發(fā)需要長(zhǎng)期的經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明的消費(fèi)電子設(shè)備的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。