車載以太網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和解決方案

以太網(wǎng)在汽車上的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。幾家大汽車制造商同時(shí)推出以太網(wǎng)作為量產(chǎn)車車載診斷接口。2013年，以太網(wǎng)在駕駛員輔助系統(tǒng)上的應(yīng)用迎來了又一新高潮。以太網(wǎng)下一步將被廣泛用于車載娛樂通信方面。音響領(lǐng)域應(yīng)用以太網(wǎng)已經(jīng)多年，顯示出該技術(shù)的成熟性以及移植到汽車上的可能性。本文旨在闡述汽車上應(yīng)用以太網(wǎng)技術(shù)的挑戰(zhàn)并分析潛在替代技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。著重介紹車載以太網(wǎng)在音頻視頻連接方面應(yīng)用的潛力。

以太網(wǎng)音頻視頻連接（AVB）是電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）制定的一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.1）的俗稱。通常設(shè)計(jì)一個(gè)以太網(wǎng)音頻解決方案很大程度上依賴于所需的軟件堆棧。為簡(jiǎn)化這一過程，設(shè)計(jì)了一個(gè)高度優(yōu)化的軟件架構(gòu)，目標(biāo)不是成為可以應(yīng)用于任何硬件上的通用堆棧，而是作為實(shí)時(shí)操作環(huán)境下硬件資源受限時(shí)的一個(gè)解決方案。

視頻/音頻的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)了這樣一種應(yīng)用案例：音響主機(jī)的數(shù)據(jù)流傳遞到后排座椅的娛樂設(shè)施（RSE）上，視頻信息由RSE接收，音頻信息被傳遞到AVB揚(yáng)聲器上。傳統(tǒng)的消費(fèi)市場(chǎng)視頻解碼器有很高的延遲（50～100ms），視頻與音頻信號(hào)的同步性要求二者之間的同步誤差＜10ms，導(dǎo)致需要暫時(shí)儲(chǔ)存大量的音頻信號(hào)。本文給出以下兩種解決方案。

（1）以太網(wǎng)揚(yáng)聲器需要較大的隨機(jī)儲(chǔ)存（RAM）空間來緩沖100ms的音頻。該方法違背了AVB的整體設(shè)計(jì)理念。

（2）數(shù)據(jù)源（音響主機(jī)）需要緩沖足夠多的音頻信息，并將其與視頻信息同步發(fā)送（圖1）。

StefanSinger.SAE2014-01-0250.

編譯：白洪濤