知识大全 MOST150网络规范可实现高速视频/音频应用

Posted 2022-07-22 通道

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自从年推出以来媒体定向系统传输(MOST)凭借其在高带宽鲁棒性和使用简便方面的优势已越来越广泛地用于汽车信息娱乐系统中

　　这种能够实现汽车内部多个联网设备间数字音频视频数据和控制信息传输的全数字网络解决方案目前又获提升它的最新进展包括增强其鲁棒性实现高性价比的视频传输传送数据密集型服务以及增加带宽最新一代MOST的运行速度可达 Mb/s

　　新型智能网络接口控制器(INIC)架构是增强这种解决方案鲁棒性的关键因素第一代NIC采用的是一种传统的划分方法这种方法假设在外部微控制器上运行有一个强大网络驱动器该驱动器用来管理网络接口而新的INIC架构更加完善它可以在片上实现大部分驱动器这种架构把网络行为封装起来这样就不必被移植到每一个不同的平台从而避免了潜在的行为差异及其相关问题

　　INIC构成了一个完整的MOST节点它不需要与程序发生互动即可在网络中工作这样一来即使程序需要更长的时间才能启动该节点也能够迅速链接到网络上一旦准备就绪程序就能完成网络注册若程序停止响应 INIC会进入保护模式继续独自管理节点任何程序问题都会在本地被封闭起来不会影响系统其它部分程序只需要INIC应用编程接口(API)与MOST网络连接

　　当向更高速度等级发展时 MOST 使用INIC架构来提供最大的后向兼容性程序和网络之间的接口使用一种不随基本速度和物理层而改变的机制这就是MOST 和 MOST 的网络接口控制器都采用INIC架构的原因所在链路层协议的编码和帧结构的任何变化都被封装在INIC中在程序看来所有INIC都是一样的它们都代表相同的物理接口和INIC API NetServices的使用也与INIC的速度无关速度更高时程序仅把MOST看作是数据流加快的MOST 当引入新特性时 INIC API 和NetServices中会增加新的功能不过通常是兼容性扩展

　　MOST 可提供 Mb/s的带宽是当前使用的MOST 网络的倍至于MOST 其音频和视频信号能以约 %的效率传输也无需寻址冲突检测/恢复及广播的开销 (这种开销正是导致其它技术号称的更高数据率往往有名无实的原因) 但它们的有效速率不到 % 而MOST 可以提供其它面向数据包的网络只能利用更大带宽才能获得的容量从而很容易通过互联网连接实现好几种高清视频流和多通道环绕声的并行传输

　　图移植到INIC架构

　　 Mb/s的数据率利用的是现有物理层故可继续使用目前采用塑料光纤(POF)作为传输媒介的电缆线束 LED技术的进步也允许这些成本低廉的光源工作在 Mb/s下取代激光等更昂贵的方案电缆连接器保护系统装配工艺等等都不必改变传输速度更高的MOST 是循序渐进地发挥作用的几乎不用对现有网络基础设施作什么改动

　　MOST 有一个用于器件实时控制的控制通道一个用于数据传输服务的数据包通道还有一个专门用于同步音频和视频通道实例化的同步域而MOST 不仅提供所有这些通道还大大予以增强控制通道的带宽加倍有效载荷得到提高从而可以传输更大更完整的数据包它还具有一种预先确认机制可以防止发送接收器知道自己无法接受的消息这样一来不仅增加通道容量还可避免任何信息的丢失

　　在更先进的MOST版本中同步域变化不大不过它的大小可以根据设计人员的当前需求实时改变与同步通道共享带宽的数据包通道也具有这种优势它也采用了预先确认机制从而可以避免重复传输的发生也能确保发送器和接收器都有最佳的带宽同步通道不使用的带宽可以留给数据包传输用

　　图 INIC架构可以作为网络后向兼容开发和不同物理层使用的基础

　　除了上述机制之外 MOST 还提供有两个新的通道以太网通道和同步通道 MOST 新增的以太网通道能够原样传输电脑产品使用的以太网帧它呈现给程序的就好像是一个以太网和MAC地址 TCP/IP堆栈及其它以太网通信协议比如Appletalk 也能够原样在MOST上通信因此MOST 可以成为车用以太网物理层从高层次来看 MOST 是一种复用网络包括了现有的双倍带宽MOST 和 / 以太网并且具有很高的灵活性和众多配置选项

　　MOST可通过保留专用通道的方式为流式数据提供很高的服务质量(QoS) 同步数据就是这样被传输的不过某些流式数据不能高性价比地与MOST保持同步流式数据越来越多地采用突发模式(例如MPEG视频)或数据包流(IP视频) 为了支持这些流式数据 MOST 提供了三种新的同步机制

　　* 突发流机制(Burst streaming) 这种机制允许在每个时间片有不同数据量时传送流式数据比如DVD播放器或DVB T (地面数字视频广播)等输出的MPEG流数据最大带宽有所保留到达的数据被写入到一个帧缓冲器中然后定期向网络中的其它设备发送同时提供对每一个同步帧的当前有效载荷识别的机制

　　* 恒定速率流机制通常流数据都是同步的(单位时间的数据量恒定) 但与MOST不同步比如在MOST上以 kHz的帧速率传输 kHz的音频流即是一例同步传输则允许这类信号不必与MOST同步而进行隧道式传送从而无需采样率转换器时钟也可以通过隧道方式传送每一个MOST INIC都有帧时钟的输入时钟信号传送过后需要被测量并重组其中一个例子是 kHz I S信号(I S是飞利浦为数字音频设备之间的音频数据传输而开发的一种总线标准)用 kHz的速率以隧道方式穿过MOST网络它简单地从一端进去从另一端输出没有进行任何不同采样速率之间的转换

　　*数据包流机制流式数据被分为若干个数据包必需利用互联网语音协议(VoIP)等I S信号进行传输这些数据可通过以太网通道传输不过也可以为它们保留一个专用同步通道 MOST的这种同步机制支持数据包而且利用它们可实现数据包流的高QoS 由于这些数据包在传输中不解释其寻址信息故无需额外带宽就可以同时传输到几个接收器

　　新的机制比如突发流无需位填充(bit stuffing)或同步即可实现MPEG视频的直接同步传输此外传输流接口(TSI)已成为视频处理IC的一个标准 MOST INIC支持多个TSI 这样视频IC就能够直接连接到MOST 不再需要成本高昂的粘合逻辑例如连接到现有模拟调谐器上的DVB T调谐器或MPEG编码器可以直接与MOST INIC连接

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