*博大创新* 业界首款1080P车机技术深度揭密（转）

实习樱落

*博大创新* 业界首款1080P车机技术深度揭密（转）

        首先感谢版主的宽容，只是提醒了我一下，没有把我的帖子直接咔嚓掉，在这里我首先道个歉，的确有违反论坛规定的地方。我本意是想发个技术贴，把自己对产品的一些理解和心得和大家交流一下,所以我马上修改一下帖子，去掉那些有广告嫌疑的部分，以便能够写完整所有内容，如还有不妥，欢迎版主指正，好久没有发帖，也生疏了，呵呵。

    大家好，我是原来307论坛的zeroo，到今天浪迹爱卡已经5年整了，感谢爱卡让我在这里认识了很多好朋友，不过由于工作繁忙，和好多老朋友都联系不多了，也不知心泉, YMCA001,黄沙舞满天，沙漠之狐，老梁，水晶银狮子，美女西狮，bobostudio，封疆大吏，恋恋风尘，天籁村，禹迹晴川......你们可好？

    回首往事，最后一个技术贴居然是2006年11月发的，时间过得真快！为了纪念5年的爱卡之旅，终于要痛下决心，写点东西，小小爆发一下吧，呵呵。

     写什么东西呢？本人文笔笨拙，也不通晓风月雅事，只知道潜心技术之道，冥思苦想，也只能重蹈4年前的覆辙，再来一篇专业技术文章，我也不懂什么深入浅出，可能部分内容有些专业，也不知大家感不感兴趣，先写来看看吧；本人工作繁忙，涉及的内容也繁多，恐怕难以毕其功于数日，想到哪里就写到哪里吧，希望大家有耐心哦。论感情，这个帖子应该发在307论坛，不过本人的坐骑已经在今年更换成速腾了，那就还是从实际情况出发，也算我在速腾论坛的报道贴吧。先看看我速腾上的产品图片：

主界面1：

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主界面2

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收音机界面

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音乐界面

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数字电视界面

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这篇文章所涉及的产品现在和将来可能有不少TX关注，抱着对TX们，对这款产品负责任的态度，我想在这里公开这款产品很多设计细节，包括设计背景，设计过程，设计理念和思路，基本功能，突出特点，技术不足等等，以让大家对这款产品有全面的了解和认识。同时，其中也包括一些告诉大家如何区分产品好坏的一些技术原理和简单方法，例如如何判断显示效果，音质好坏，收音机灵敏度，视频解码能力等等；如果有时间也会回答大家所提出的有关这款产品的任何技术问题。
    初步考虑了一下，如果要完整的表达这款优秀的产品，一定要花很多时间才能写完，先整理一个提纲吧，让自己和大家有个整体的脉络，具体什么时候可以写完，希望大家有耐心，我也要看时间了，呵呵。
  
提纲：


1、产品功能简介

2、车机的开发历程

3、系统构架的设计

4、产品的规格定义

5、主处理器

6、存储器系统的设计

7、电源系统

8、音频处理系统

9、视频处理系统

10、显示系统

11、收音机系统

12、DVD系统

13、3G网络功能

14、GPS系统

15、散热系统

16、其他材料：PCB，连接器，EMI，耐磨涂料等

17、测试标准

18、产品有待改进的地方

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一、车机产品（AVNIS）功能简介

自本产品在2010年3月的广州车机展上展出其全新设计的第四代车机样机以来，由于该产品具备超强性能和多项创新设计，受到了业界和用户的高度关注，那么这款新产品有哪些独到之处呢？这里简单的介绍一下其主要特点。

    本车机产品全称是“汽车影音导航信息系统"（英文名称是 Audio-Video-Navigation and Information system for vechile，简称AVNIS）， 在介绍该产品之前，我们先介绍一下AVNIS产品的发展历史。自从1929年美国道奇公司首次在其生产的DB希尼尔6型车上装备车用收音机以来，标志影音多媒体系统开始成为汽车的标准装备，从最初的简单收音机，发展到今天的AVNIS系统，按所采用的技术来进行分类，一共经历了三个时代：

第一代产品为全模拟技术时代，产品全部采用模拟电路设计，其典型功能是收音机和磁带机的功能，无任何显示；


第二代产品为半模拟半数字时代，产品部分采用模拟电路，部分开始采用数字电路，其典型功能是收音机和CD，开始出现数码管和段码液晶的显示方式；


第三代产品为全数字时代，产品全部采用数字电路设计，其典型功能是收音机，DVD多媒体和GPS卫星导航，显示采用彩色TFT。


目前推出的AVNIS系统是属于全新的第四代产品，标志着车用多媒体系统即将跨入数字网络时代，其典型功能是收音机，DVD多媒体，卫星导航，移动数字电视以及高速网络连接。第四代的AVNIS需同时满足以下八个指标：


l 硬件采用高集成度的AP构架，支持不低于800×480的高清显示

l 支持多制式的卫星导航，包括GPS，北斗，惯性导航等系统

l 支持全格式1080P高清网络视频解码，包括RMVB，H.264，VC1等

l 支持5.1声道音频解码，支持全格式网络音频解码，包括AC3，DTS等

l 支持CMMB，CTTB等新的数字电视标准

l 支持多制式的3G网络

l 支持多种位置服务（LBS），包括实时路况导航，车辆监控等

l 支持多种安全辅助设备，包括TPMS，倒车后视等

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本AVNIS系统除了满足上述指标外，还具备大量创新性的特色功能：

1. 1080P高清视频解码 打造震撼家庭影院：视频分辨率可达1920×1080，视频格式覆盖常见的所有视频格式，MPEG1，MPEG2，H2.64，RMVB，VC1，H2.63，WMV，ASF等等，只要是网上任意下载的电影格式，在本车机里无需安装任何播读软件即可迅速播放，并且画面平滑细腻，高度清晰。另外，配合5.1声道的环绕立体声完美音效输出，5个独立声道音源，支持4*50W大功率输出，提供震撼的视听盛宴。配合无可挑剔的优美画质，更是打造出绝佳的犹如家庭影院的效果，让行车途中的枯燥与烦闷一扫而空，畅享高清娱乐。

2. CMMB三年免资费 享受高清数字电视：内置CMMB数字电视接收，本机包含3年数字电视接收服务费，支持股票信息，晴彩广播，晴彩阅读等多种服务

3. 支持3G上网，汽车电脑共享带宽：本产品标配3G上网功能，支持TD，EVDO和WCDMA三种3G制式，用户只需购买USB接口的3G模组和SIM卡，即可以实现3G网络的各种应用。同时，本产品的3G模组同时可以用于电脑上网，用户离开汽车的时候拔下模组，插入电脑USB即可实现电脑的3G上网，使用户的3G带宽和资费得到最充分的利用。

4.支持旅行者等主流导航软件：支持路口实景图，电子眼预警，城市实景图等功能。多任务支持良好，可以在导航同时欣赏音乐，广播和电视。

5.高清显示屏，高透触摸屏：支持800×480的高清数字屏，支持32位色显示，采用透光率高达90%以上的高透触摸屏。

6.支持HIFI（高保真）音频解码：本产品除了支持常见MP3，WMA，WAV等音乐格式，更可以支持FLAC，APE两种HIFI（高保真）无损音频压缩格式的解码，配合系统HIFI硬件支持，包括Wolfson的5.1声道Codec，ST的4×50W的HIFI功放，带给用户无比震撼的音乐享受。对于骨灰级的音响发烧友，系统更预留了5.1的HIFI线路输出，使用户可以使用自己喜欢的外置功放。

7.全金属密闭式DVD机芯：采用原装进口车规机芯，夏普光头，它具有较强的抗高温和耐寒性，良好的散热和防尘性能，超强稳定性和寿命，能承受-20~70℃的温度。此外，它还具备较强的抗震性，在1.5g的加速度下都能保持稳定。

8.按键背景灯颜色无级调节：背景灯颜色用户可以任意设置，可根据用户的任意喜好进行个性显示。

9.USB接口具有充电功能：USB接口设计有[email=1.1A@5V]1.1A@5V[/email]的稳定输出能力，可以满足常用的手机，照相机，摄像机，Mp3，Mp4等设备的充电需求。

10.具有自然的混音效果： 支持导航/DVD/音乐/电视等多设备的自然混音，使声音更加自然动听（区别于分喇叭实现的方案）。

11.智能自我保护功能：内置风扇，温度感器，可以根据环境温度，智能启动散热，停机等自我保护功能。

12.方便的收音机选台功能：全国大部分地区收音机频道已经内置，用户只需要选择所在区域即可显示该区域的所有电台名称，用户按名称选择所需电台即可；同时支持用户自定义电台频率和名称。

13.强大的功能可扩展性：主机硬件可支持多种扩展模块，包括3G模块、胎压监控、倒车轨迹显示、CAN解码、主动雷达探测、IPOD等多种可选模块；用户今后可以根据需要随时升级，升级的时候只需要将对应模块接入主机预留的接口即可，无需拆装主机。

14.对移动硬盘的超强支持：（1）USB接口的电流输出能力极强，峰值可达[email=1.5A@5V]1.5A@5V[/email]，可驱动1.8寸，2.5寸各种移动硬盘；（2）文件系统兼容性好，支持FAT，FAT32，ExFAT，NTFS等文件系统，特别是对NTFS的支持，使移动硬盘的容量不受限制。

15.完善的文件管理能力：拥有和Windows一样完善的文件管理能力，可以在内部的固态硬盘，外部的T卡，SD卡，U盘以及移动硬盘之间进行文件的拷贝，删除等操作，用户可以按自己的喜好保存整理各种文件。

16.方便易用的固件升级功能：本主机功能强大，软件功能将不断完善，用户今后可以从公司主页免费下载最新的升级软件，享受终生固件升级服务；同时本产品的先进设计，可以保证升级操作的安全。

17.支持高清输出：由于本产品除了支持传统的复合视频（CVBS）输出外，还支持YUV和HDMI（选配）高清输出，使后头枕的显示也可以享受高清效果。

18.涵道式散热系统：涵道式散热系统比普通散热系统体积小，且散热效率高，这样不仅能减小机器发热，延长寿命，还能有效地降低噪音。

19.强大的外部设备连接能力：本产品具备连接大部分数码设备的能力，前面板的OTG USB接口，既可以连接电脑，也可以连接U盘，移动硬盘等存储设备；用户连接电脑时，可以通过电脑向本产品高速拷贝文件，也可以非常方便的管理本产品的所有文件; 本产品连接U盘移动硬盘时，用户可以直接播放或者拷贝这些外部存储器上的内容；前面板的USB接口，还可以作为充电器连接所有可以USB充电的设备；用户还可以通过本产品尾部的USB扩展接口，连接3G网卡，U盘，键盘，鼠标等外设。

20.支持有声电子书阅读： 本产品支持电子书浏览，特别为了方便用户开车时欣赏书籍的精彩内容，本产品设计了电子书阅读功能，通过TTS语音合成技术，可以为用户自动阅读电子书内容，使用户在开车的同时能够收听电子书内容。

21.稳定可靠的电源设计：稳定可靠的电源系统，以及优秀的低功耗设计，保证了系统长期稳定工作，即使在发动机启动的时候，汽车电池电压在12.7V到5V之间剧烈波动的情况下，本系统仍然可以正常工作，不会自动关机重启。

22.精准的GPS自动授时：系统的时间由GPS系统自动授时，和国际原子钟同步，10万年误差小于1秒，终生不用调整时间。

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一、车机的开发历程

   自从2009年9月份启动本第四代车机的设计工作以来，我带领着一支50多人的研发团队，夜以继日的赶进度，首先是在2010年3月份的广州车机展上展出了第一代工程样机，然后是在2010年7月15日的郑州车机展上展出了20多个机种的试产样机，最后终于在8月20日将首批量产产品推向市场。到今天为止，本第四代车机已经上市3个月了，从市场反馈的情况看，产品当之无愧是目前业内最为先进的车机，更为重要的是，新产品迅速经受住了市场和用户的实际检验，产品性能稳定，故障率低，产量和销量稳步提升。

到现在，我终于可以松口气了，因为至此项目和产品基本完成了研发和生产过程，开始步入市场推广销售阶段了，我也终于可以静下心来整理一下产品的设计思路，回忆一下设计过程，把其中的一些设计思想和技术细节和大家共享一下。

产品设计的过程是一个极为复杂和充满智慧创新的过程，头绪也很多，为了表达的清楚些，还是按功能和部件来进行分类整理吧：

二、系统构架的设计

对于产品设计而言，其系统构架最为关键，所谓的系统构架，就是整个硬件和软件的结构体系，软件的构架有些专业大家不容易理解，这里就重点介绍一下硬件的构架吧。硬件构架的先进性就直接决定着产品的生命周期。为了充分研究产品的构架，我们购买了国内外能够买到的所有最先进的车机产品，逐一解剖分析，最后发现，所有的机型都是采用CP（Co-processor）构架，即系统集成了多个处理器，每个处理器只能完成单一功能，例如导航用一颗ARM9处理器，CMMB数字电视用一颗ARM9处理器，电源管理是一颗ARM7单片机，界面显示用一颗ARM7处理器等等。CP构架优点是设计过程简单，增加一个功能，只需要增加一块对应的处理器子板，这块板子一般可以从第三方采购获得；但是缺点也是非常明显的，首先是系统稳定性和一致性差，因为不同的处理器集成到一个产品中，处理器之间的连接和通讯复杂，硬件上需要通过大量的连接器排线来进行连接，软件上也需要复杂的通讯和同步，而且不同的处理器系统界面和操作方法也难以统一，产品不同功能模块一致性差；其次是CP构架成本高，不能充分发挥每颗处理器的性能，资源浪费；还有就是CP的升级维护困难，不同的处理器系统需要不同的设计队伍来维护。

通过分析，我们一致认为CP构架尽管设计简单，但是一种落后的设计思路，很类似手机的发展历程，几年前的手机也采用CP构架，电话功能用一颗处理器，导航功能用一颗处理器，CMMB电视用一颗处理器，但是现在的手机几乎都是单一处理器构架。因此，我们确定了我们车机一定要走AP（Application Procossor）构架的技术路线，即所有的功能模块均由一颗高性能的处理器来实现。


三、产品的规格定义

确定产品的规格也是一件极其重要的事情，车机产品的设计周期长，质量要求高，产品使用寿命长，用户一般随车使用，最长寿命和汽车的使用寿命相当，因此产品的规格一定要满足未来若干年的技术发展趋势，而且要做到功能可以通过软件不断升级，通过大量的调研，我们确定了车机的技术规格，在业界首先明确给出了第四代车机的完整规格定义：

1) 单一处理器硬件采用高集成度的AP构架，支持不低于800×480的高清显示

2) 支持多制式的卫星导航，包括GPS，北斗，惯性导航等系统

3) 支持全格式1080P高清网络视频解码，包括RMVB，H.264，VC1等

4) 支持5.1声道音频解码，支持全格式网络音频解码，包括AC3，DTS等

5) 支持CMMB，CTTB等新的数字电视标准

6) 支持多制式的3G网络

7) 支持多种位置服务（LBS），包括实时路况导航，车辆监控等

8) 支持多种安全辅助设备，包括TPMS，倒车后视等

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五、主处理器

确定了AP的硬件构架，那么最重要的工作就是选择主处理器了，采用单一处理器设计，那主处理器就是产品的心脏，其性能直接决定了产品所能够实现的功能和未来的升级潜力；当我们确定了产品的规格定义以后，在09年的时候可以选择的处理器也并不多，当时最高端的处理器有Samsung，Freescale，Marvell，Telechips的ARM系列处理器，但其中能够实现1080P（1080P指的是视频分辨率为1920×1080逐行显示）视频解码的仅有韩国Telechips的Tcc890x系列处理器。

我们认为1080P的功能对于车机来说非常重要，可能有人会认为目前车机的显示屏不大，1080P的视频优势体现不出来，但是我们认为，1080P一定是车机产品的新标准，首先因为家用的多媒体已经确立了1080P的标准，现在市场上的彩色电视机无一例外都是1080P的分辨率，低于该分辨率的电视机已经被淘汰了，虽然目前大家看的普遍视频格式还达不到1080P，但是随着网络和蓝光等技术的普及，这个趋势很快就要到来，一旦家用产品普及1080P，车机产品的内容必然将和家用多媒体产品同步，正如今天的车机普遍使用DVD一样；其次，1080P技术代表的是产品的强大多媒体处理能力，1080P的高清视频，伴随而来的必然是高保真的音频效果，今后大部分1080P的视频内容所采用的音频将是AC3或者DTS的5.1声道音源，在车机上享受这种高保真身临其近的音效那绝对是一种震撼的体验，只有能够处理1080P视频的处理器才能同时处理这种高保真的音效。

因此，处理器我们选择了当时最先进的Tcc890x系列处理器，处理器内核是800MHz的ARM11，总线速度360MHz。

下图是主板上的主处理器和存储器图片



六、存储器系统的设计

目前业界的车机系统一般只配置两种存储系统，即程序运行所需要的动态存储器（相当电脑上的内存条），以及可扩展存储器，一般是移动存储器，例如U盘，SD卡/T卡，或者移动硬盘，其中最重要的应用程序和用户数据均保存在可扩展存储器上，例如导航地图，音乐文件，视频文件等均用SD卡或者T卡保存。通过调查发现，目前市场上车机经常发生SD卡或者T卡里面的程序丢失或者损坏，用户经常需要到代理商那里进行重新拷贝恢复，其可靠性和稳定性不佳给用户带来的极大的不方便。

为了解决这一可靠性和稳定性问题，我们的车机配置了三种存储系统，即动态存储器（相当电脑的内存条），固态存储器（相当于电脑的硬盘），和可扩展存储器。

对于动态存储器，我们按定义的规格配置了高达256MB的DDRII内存，以满足未来应用扩充的需要，而当时大部分车机均配备的均是128MB的SDRAM，DDRII内存的性能远远高于普通的SDRAM，在相同的总线速度下，DDR性能是普通SDRAM的2倍。目前业界车机系统常用的SDRAM的速度一般在133MHz，而我们车机系统的DDR总线速度为360MHz，其整体性能相当于720MHz的普通SDRAM，故我们车机系统的动态存储器性能大致为其他车机系统的5.4倍。

对于固态存储器，我们使用了大容量的固态闪存（常说的电子硬盘），用于保存最重要的应用程序和用户数据，把应用程序和用户数据保存在固态存储器上，而不是常用的SD卡或者T卡上的原因很简单，首先是固态闪存是直接焊接在主板上，其稳定性和传输速率远远高于可以插拔的SD或者T卡。例如常用的SD卡或者T卡的读取速度为4-5MB每秒，但是固态闪存则可高达14MB每秒，性能是SD卡或者T卡的3倍。其次SD卡或T卡一般是通过卡座插入的，在汽车振动情况下，容易发生接触不良，或者经常损坏。因此，为了满足车机的高可靠性和性能要求，我们选择内置大容量的固态闪存来存放程序和用户数据，例如我们内置4GB，8GB甚至高达32GB的闪存，用于存放导航地图数据，音乐文件，图片，视频文件或者其他用户数据。

对于可扩展存储器，我们的车机同时支持SD卡/T卡，U盘和移动硬盘，但和业界同类产品相比，我们对着三类存储器的支持也有着本质的区别：

对于SD卡/T卡，大部分同类产品只支持低速和普通容量的卡，我们的产品除了低速普通容量卡以外，更可以支持高速和大容量卡（SDHC）。

对于U盘而言，大部分同类产品只支持传输速率为12Mbps的USB1.1全速传输（full speed ），我们的产品则可以支持高达480Mbps的USB2.0高速传输（high speed），之所以需要支持这么高的传输速率，其中一个原因还是需要支持1080P的视频播放，因为1080P的视频数据流很大，码流一般高达40-80Mbps，如果USB传输速率不够，就根本无法播放U盘或者移动硬盘中的1080P视频；另外一个原因就是拷贝或者升级固态闪存中的用户数据，例如导航地图等，如果传输速度慢，用户就难以接受，以升级2GB的导航地图为例，使用USB2.0高速传输，大概需要接近3分钟的时间，如果用USB1.1全速传输，则需要34分钟！

对于移动硬盘而言，我们产品相对业界的同类产品做了三大改进：首先是前面介绍过的采用USB2.0的高速传输；其次是USB接口的电流输出能力极强，峰值可达5V 下1.5A，可正常驱动1.8寸，2.5寸各种移动硬盘；最后就是文件系统的兼容性，支持FAT，FAT32，ExFAT，NTFS等文件系统，目前同类产品最多只能支持到FAT32文件系统，不能支持NTFS，但是目前移动硬盘的容量越来越大，FAT32一个分区支持支持32GB，而NTFS就没有限制，因此兼容NTFS文件系统才可以保证正常使用大部分的移动硬盘。

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七、电源系统设计

任何一款产品，其电源设计都是其成败的关键，尤其对于汽车电子产品。汽车的供电系统非常复杂，有电瓶供电，有发电机供电，还有大量的大电流干扰设备，例如汽车启动时起动机的干扰，升降车窗，雨刷的电机干扰，火花塞点火干扰等等。科学先进的电源系统，即是保证系统稳定的工作，工作寿命的基础，也是实现高灵敏度的GPS信号，CMMB信号和收音机信号接收的保证，更是实现高保真音效的前提条件。

本产品在电源方法通过四个途径达到良好的设计：

首先是全部选用符合汽车规格的电源芯片，保证电源系统可以满足各种复杂的汽车电子环境，车规电源芯片的成本是普通电源芯片的若干倍，在设计的实验期，我们尝试过使用成本要低很多的普通电源芯片来设计电源，结果发现在实际车载环境下稳定性不好，容易损坏。

其次通过良好的滤波电路和PCB的走线设计，很好的抑制的各种电源噪音，使电源系统非常干净稳定。

再次，通过大量的冗余备份设计，以及低功耗设计，保证电源在各种极端情况下都可以正常工作。

最后，通过良好的散热系统（8层电路板）和热量均衡分布设计，保证了电源系统的高温稳定性。车机的功率很高，例如功率经常超过100W，如果电源的散热不理想，长时间工作系统容易失效。

电源系统图片（请参考图2和图3）

对于普通用户，从表面一般是难以判断产品的电源是否设计合理，这里我提供几个简单的实验判断方法，基本可以辨别出一款车机产品的电源是否合格。

方法一： 插入汽车钥匙，打开电源，在不启动汽车发动机的情况下，首先打开车机，等车机工作后，再启动汽车发动机，此时如果车机断电重启，或者显示屏闪动异常，都是电源设计不合格的表现。

方法二： 在汽车发动机工作的情况下，播放一段音乐，例如MP3等（声音比较轻柔的音乐最好），将音量尽量调大，把耳朵靠近某个喇叭，仔细听以下几种情况下的背景噪音：（1）音乐以外的背景噪音，有问题的设计可以听到明显的噪音（2）播放暂停状态下的背景噪音，以及这两种状态下背景噪音的变化，有问题的设计可以听到明显的噪音（3）猛然加油门迅速提高发动机转速情况下，背景噪音的变化，有问题的设计可以听到随着发动机转速提高而变化的噪音。

图2


图3

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八、音频处理系统

音频处理系统是本机设计的重点，用户在车上用得最多的功能就是听音频内容。设计一个良好的音频系统，是个复杂的系统工程，从原材料，电路设计，PCB布局布线到软件设计，任何一个环节引入干扰或者噪音都会破坏一个优秀的音频系统。设计音频系统首先要确立的是设计思路，目前流行的设计方法主要有两种，一种是采用大量的音效处理算法来处理原始音频，从而实现一种特定效果的电子音乐，另外一种就是采用高还原度的设计，充分保留和还原原始音频的每一个细节。简单的来说，第一种方法是通过改变原始音乐来达到一种新的不同的效果，而第二种就是高度尊重和保留原始音乐的效果。

我们认为真正的发烧级音频系统一定是以充分保留和还原原始的音乐为基础，而不是做大量的电子音效来改变原始音乐，这点从HIFI这个词的本身定义就可以理解，HIFI是英语High-Fidelity的缩写，其直译出来的含义是“高真实性，高保真度”。因此，本产品的设计思路是严格按HIFI的标准来确定的。

本系统从以下几方面来全面实现HIFI系统：

1）干净的电源系统：电源系统的设计在前面介绍过了，不再累叙，电源是一切HIFI系统的基础；

2）选用顶级的音频处理和功放器件： 首先音频的编解码器用的是英国欧胜微（Wolfson）公司最顶级的HIFI编解码器WM8580，这是一颗具有5个独立声道的音频编解码器，主要功能是实现数字信号到模拟信号的转换，是实现AC3/DTS等5.1声道音源解码的最顶级利器，其A计权信噪比高代103dB；其次音频的音效音量调节采用ST公司的HIFI处理器TDA7415，该处理器是ST公司最顶级的车规音频处理器，功放也是ST的最好的HIFI功放TDA7851，功率高达4X55W@2欧姆。

3）电路板不惜成本采用8层的镍金高精密电路板，大家知道高级的音频连接器件都是镍金的，其主要原因是两个，低阻抗和良好的散热性能。如图3所示，大家看看金灿灿的电路板就知道了。图片上的所有芯片的晶振都是高精度的贴片晶振，用料相当给力吧！

4)完整的HIFI系统除了硬件基础，就是软件对发烧音源的支持了，在本系统中，除了支持所有的通用媒体播放，例如CD，DVD，Mp3，WMA等以外，最为重要的是支持无损压缩的发烧级音频文件的播放，包括APE和FLAC。目前这两种格式的音源是音乐发烧友必备的，网络上几乎可以找到所有歌曲的这种发烧格式，如果不了解的同学可以到 http://www.5941t.com， 以及 Http://www.verycd.com 上去搜索你需要的APE歌曲即可。要支持APE和FLAC，还必须支持CUE的文件索引， 在本产品中，只要把CUE文件加入到播放列表，就可以浏览和播放CUE文件中APE和FLAC音乐了。另外，本系统还支持AC3/DTS的解码，不过只支持混合在视频中的AC3和DTS音乐，这样用户播放很多高清电影的时候就可以享受到AC3/DTS的多声道逼真音效。遗憾的是，受杜比等公司的授权限制，本系统并不能支持100%的AC3/DTS音频，大致支持程度估计在70%～80%之间吧。

图4

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九、视频处理系统

对于车机系统，视频处理系统也非常重要，车机的功能中有多种视频源并存，包括DVD视频，倒车后视视频，外部视频输入，MP4/MP5视频，CMMB数字电视视频等等。首先介绍一下车机的视频系统的设计构架，一般也存在两种构架，一种是通过多路开关（例如TW88XX系列芯片）来切换要显示的视频，另外一种就是无须开关切换的全数字化视频处理系统。很显然，第一种构架实现简单，但是每路视频完全独立不相干，视频的清晰度低，且不同的视频源切换速度慢，显然是一种落后的构架。本系统采用的就是无需切换开关的全数字化视频处理系统，不同的视频源通过数字化技术统一起来，不但显示非常清晰，界面显示风格一致，而且切换速度非常快。

这里介绍一下判断这两种视频处理系统构架的方法：主要观察不同的视频源之间的切换速度，例如主界面切换到DVD界面，主界面切换到收音机界面，主界面切换到CMMB的界面，以及这几种视频界面之间的相互切换，对于第一种开关切换的构架，这些界面之间的切换一般会出现明显的停顿，会出现较长时间（例如超过1秒）的黑屏或者插入一个中间的图片（例如显示一个车标），对于第二种全数字化界面，则界面之间的切换没有任何停顿很流畅。

介绍完毕视频处理系统的构架，就该介绍主要的视频处理器的处理能力了，本产品采用的是Tcc890x系列800MHz ARM11高性能多媒体处理器，该处理器还内置强大的硬件视频编解码单元，其强大的视频处理能力可以解码1080P的常用视频（包括RMVB，WMV，H.264等），可以编码720P的常用视频格式（包括H.264等）。该处理器还具备2D/3D加速处理单元，支持OpenGL2.0和OpenVG1.0两种标准。

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十、显示系统

显示系统实际指的就是显示文字、图像、视频的液晶显示系统。车机产品的液晶显示是用户人机交互的最重要的部件了，对于液晶显示屏而言，普通用户可能只是关注分辨率，认为分辨率一样的显示屏显示效果就应该差不多，实际情况远非如此，即使分辨率相同，不同的设计思路和硬件系统，显示效果可能差异巨大，这里通过本产品的设计来简单介绍一下。

首先介绍一下显示屏的分类，从技术角度分类，显示屏分为模拟和数字的，模拟屏现在基本淘汰，不再介绍；数字屏是目前的主流显示屏。对于数字显示屏而言，分辨率自然是最重要的参数之一，但是还有几个非常关键的参数直接影响这显示的最终效果。

首先自然是分辨率，分辨率越高显示效果越细腻，这点是通用的常识，就不详细介绍，目前高清的车机一般都是800×480，就是指横向每行有800个像素，纵向有480行。

除了分辨率以外，对显示效果影响最大的就是显示屏能够显示的颜色位数（深度）了，常用的位数有16位，18位和24位，其含义就是每个点能够显示的颜色的数量，例如16位显示屏，每个点最多显示2的16次方即65536种颜色，而24位屏则每个点拥有2的24次方即16777216种颜色，这也是我们常说的真彩显示，即能够显示人眼所能分辨的所有颜色，因此只有24位的显示系统，才能真正实现细腻显示效果，所有颜色可以平滑过渡。可见这里差距非常大，这也是为什么分别率的显示屏最终显示效果差异很大的原因，具体效果可以参考图5和图6。显示屏的显示位数是由两个硬件系统决定的，即显示屏本身的位数，以及处理器的显示屏接口的位数同时决定的。要实现24位的真彩显示，必须显示屏具备24位的总线，处理器的显示屏接口也同时具备24位的总线才行。同时，由于24位真彩系统在图像处理的时候对内存和处理器的运算能力要求很高，实现24位真彩显示要求很先进的嵌入式处理器才行。因此，目前市场上90%以上的车机系统都普遍使用的是16位或者18位的显示屏系统。我们的第四代车机产品，从显示屏到处理器都是真正可以实现24位真彩显示的系统。

图5

图6


如何辨别不同车机产品的显示效果？这里有几个简单而且明显的方法。第一个方法就是使用图7所示的色卡，在不同的车机上进行显示，如果是24位真彩系统，所有的颜色应该连续显示，看不到任何明显的阶梯变化，否则就是低于24位的显示系统。其次，就是仔细观察字体的显示，特别是字体的边缘，对于24位真彩显示系统，字体的笔画以及笔画边缘没有明显颗粒感，过渡平滑，如果显示系统位数不够，则字体颗粒感明显。

除了显示系统的颜色深度以外，还有显示屏的亮度，对比度，视角，工作温度三个重要参数需要考虑。亮度由显示屏本身的亮度和触摸屏的透光率两部分决定，本产品使用的是符合车规的高质量显示屏，显示屏亮度大于400cd/m2，触摸屏采用的是透光率高于90%的高透触摸屏，对比度500CR，工作温度-20到+75度，视角大于140度，因此本产品的显示效果非常细腻透亮，和其他产品对比，一看就有明显的区别。

本产品的显示系统还包括后头枕的显示系统，同类产品一般的显示输出采用N制（分辨率为640×480）或者P制（分辨率位768×576）的复合视频输出，而本产品除了可以同时输出3路N或者P制的复合视频外，还可以输出一路YUV高清色差视频（分辨率1080i）。

图7 色卡

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十一、收音机系统

    据调查，收音机是车机中最常用的功能之一，因此实现一个信号好，操作方便的收音机功能是一部优秀车机的基础。收音机信号好就是技术上所说的接收灵敏度高，收音机的灵敏度是有硬件设计决定的，主要取决于两个主要因素，一个是收音机接收模块（通俗称高频头）的灵敏度，其次就是其他硬件电路对收音机接收模块的干扰要足够小。

在本产品的设计中，收音机的接收模块使用的符合车规的进口的米苏米高灵敏度接收模块，其次本产品使用高精度8层电路板，加上多年的射频设计经验，使其他电路对收音机模块的干扰达到最小，从而使本产品的收音机达到了一个非常高的灵敏度，其限噪灵敏度高达5dBuv，远高于国标的10dBuv，灵敏度的数值越小，表示在信号越弱的地方也能够接收清晰。本产品的收音机接收模块和电路板的实物图如图8所示：

图8  收音机接收模块和电路板



如何判断一款产品的收音机接收灵敏度高低，一般有以下几种方法：

（1）找信号弱的地方看能否正常收音，例如地下车库，一般好的产品在地下一层甚至二层车库都可以接收到信号；

（2）听静态噪音，在车辆发动机工作状态下，保持车辆静止，仔细听每个电台的背景噪音，特别是信号强的电台，一般是不应该有噪音，特别是不应该有规律的背景噪音；同时还可以逐渐加大汽车油门提高发动机转速，听电台的背景噪音，优秀产品的背景噪音和汽车转速无关；

（3）听动态噪音，在车辆高速运动情况下，例如高于80KM每小时的时速，听每个电台的背景噪音，优秀产品的背景噪音一般随车速变化不大或者没有变化，而劣质产品背景噪音会随着车速提升明显加大，例如出现规律的“喳喳”声。

    本产品除了拥有高灵敏的收音机硬件接收系统，还具有最人性化的电台操作方法，全国大部分地区收音机频道已经内置，用户只需要选择所在区域即可显示该区域的所有电台名称，用户按名称选择所需电台即可；同时支持用户自定义电台频率和名称，如图8所示：

图8 收音机电台列表

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十三、3G网络功能

车机的未来发展趋势必然是网络化，即车机也是物联网的一部分。因此，本产品对高速网络的支持是一项基本功能。就目前而言，是支持当前最通用的三种制式的3G网络，即中国移动的G3（TD-SCDMA） ，中国联通的沃（WCDMA）和中国电信的天翼（CDMA2000）。

在设计3G硬件构架的时候，面临两个选择：一个种是将3G网卡内置到机器内部；一种是将3G网卡做成USB接口的外置式，和电脑上的3G网卡一样。目前业内普遍的方式是采用内置式，其根本原因是希望锁定网络制式，锁定用户的上网流量，方便销售网络的服务套餐。

但是我们认为，3G网络应该是开放式系统，选择哪种3G制式，选择多少流量的服务套餐应该是用户的权利；而且用户在汽车上使用网络的时间并不是特别多，更多的时间是通过电脑上网，如果用户支付了3G网络资费，却只能用于车上的网络服务，那用户电脑上网的时候还需要再次购买3G网卡，硬件重复投资，资费重复支付，是一种很大的浪费。因此，本产品的3G网卡采用USB外置式的设计方法，提供三种制式的网卡供用户选择，但是SIM卡和流量套餐由用户根据自己的需要自己选择购买。这样用户不但可以随时进行不同的3G网络制式的切换（当然需要购买不同制式的3G网卡），而且除了车机上使用外，同时可以用于电脑上网，用户离开汽车的时候拔下模组，插入电脑USB即可实现电脑的3G上网，使用户的3G带宽和资费得到最充分的利用。

不过需要注意的一点就是，由于本产品的操作系统是WinCE，故不能使用市场上用于电脑的通用型3G网卡，而必须购买可以匹配本产品的专用网卡，因为只有本产品的专用网卡才能同时支持WinCE和普通的Windows操作系统。

在实现了3G的网络功能之后，软件上需要集成的就是各种网络应用了，这个和windows基本相同，既可以由厂家绑定，也可以由用户自己安装第三方的网络应用软件。目前产品捆绑的网络应用暂时只有QQ和网页浏览，不过随着本系统软件的不断升级，丰富的网络应用将越来越多。同时对于专业的用户，可以自己下载各种第三方的WinCE平台的网络应用程序。

一句话，有了3G的网络通道，应用无极限！

威海老潘

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