全球首款FPGA以太网音视频桥接网络方案

　　电子发烧友网：本文围绕赛灵思领航新一代汽车驾驶员辅助和娱乐信息系统设计展开论述，推出全球首款FPGA以太网音视频桥接网络解决方案。

　　随着消费者对驾驶员辅助、导航和乘客娱乐系统的高分辨率显示和图形质量需求不断提升，车内内容传输技术也面临着日益严峻的挑战。Xilinx针对汽车内高速数据流量传输进行优化的全球首款FPGA以太网音视频桥接网络方案，在同一网络上同步进行传输的多摄像头驾驶员辅助与娱乐信息音频/视频源流媒体,和另一款基于 Spartan-6 FPGA 构建的车载 3D环绕影像展示系统。

　　全球可编程平台领导厂商赛灵思公司针对汽车内高速数据流量传输进行优化的全球首款现场可编程门阵列 (FPGA)以太网音视频桥接 (EAVB) 网络方案。随着消费者对驾驶员辅助、导航和乘客娱乐系统的高分辨率显示和图形质量需求不断提升，车内内容传输技术也面临着日益严峻的挑战。此次演示将重点介绍赛灵思与其联盟计划成员数字设计公司 (DDC) 共同开发的全新 EAVB 开发套件的功能——可为汽车系统开发人员提供加速其应用开发所需的构架和工具，帮助他们为驾驶员和乘客提供更丰富的驾乘体验。

　　赛灵思公司汽车电子部门总监 Nick DiFiore 指出：“IEEE 802.1 EAVB 标准的规范虽然尚未完全确定，但已受到众多业界领先汽车制造商的广泛关注。这并不足为奇，因为像以太网这样的一个完全开放、灵活、应用普遍的网络标准极富吸引力，能够更充分地满足汽车系统独特的实时流媒体需求，人们很难抗拒这种标准的优势。作为AVnu Alliance®联盟的创始成员，我们致力于建立一个与 EAVB 解决方案兼容的生态体系，以支持可靠的音频和视频内容传输。我们与DDC通力合作，将进一步推动这项目标的实现，实现我们为汽车市场客户提供一系列完整车用连网方案的承诺，帮助他们不断满足快速发展的消费和信息技术需求。”

　　这款EAVB 解决方案在此前推出的赛灵思以太网 AVB 端点 LogiCORE® IP 基础上进行了扩展和完善，使其成为一款完整的网络接口解决方案，同时还能够灵活地满足客户独特的应用接口需求。此外，该解决方案还可最大化赛灵思 FPGA常用系统的集成潜力，包括传统的娱乐信息连接功能(如主机处理器协芯片)以及驾驶员辅助 (DA) 应用等，这样 FPGA 就能够执行图像处理任务，从而满足环绕影像显示、盲点检测和实时车道跟踪等功能要求。

　　DDC 的视觉系统工程师 Scott Keane 指出：“驾驶员和乘客不仅需要更高分辨率的显示和更出色的图形质量，同时还要求实时显示关键信息，从而帮助驾驶员做出即时决策。该款开发套件证明，EAVB 在充分发挥在众多驾驶员辅助系统开发板上安装同一赛灵思 FPGA 器件优势同时，能为乘客带来一流的音质和画质。我们在套件中提供的模块化 IP 可分别提供许可证，从而帮助客户根据其具体应用需求优化解决方案。”

　　新制定的 IEEE 802.1 AS、QAT 和 QAV 标准在赛灵思∕DDC EAVB 解决方案中已得到全面实施，在基于 100Mb∕1Gb 以太网的局域网 (LAN) 上可提供高保真、低时延的音频和视频传输功能。就汽车环境而言，这就意味着单个同质 LAN 可进行配置传输一系列信息娱乐和 DA 数据内容，包括系统控制、音频和视频信息等。此外，系统设计人员还能建立任何网络拓扑结构(如星形、树形或组合等)，根据需要扩展整体网络带宽，而且任何给定连接上有高达 75% 的带宽可用于确保流媒体的服务质量。DDC IP 内核包含了 A/V 数据分组、媒体提取、媒体时钟恢复和流预留协议等功能，还能处理一般性数据或命令∕控制等传统以太网流量。

　　在赛灵思及DDC的演示中，来自 4 个不同摄像头的视频数据在 EAVB 网络上传输到FPGA，进一步执行 DA 视频和图形处理(如车载 3D环绕影像显示功能)。此外，不同的信息娱乐 A/V 源可同时在同一网络中流向远程显示器。此外该演示中还实施了低延时 MJPEG 视频压缩，从而更好地管理网络带宽。

　　面向汽车领域的 Spartan-6 FPGA

　　EAVB 开发套件采用了赛灵思汽车 (XA) Spartan®-6 FPGA，可提供业界领先的系统集成功能，并为尖端大批量汽车应用带来最低的整体成本。XA Spartan-6 系列包括 10 款产品，具有更宽泛的密度范围，逻辑单元数从 3,840 到 101,261 不等，可支持多达 180 个并行 DSP MAC 引擎，具备完整的 I/O 功能，速度高达 3.125GHz。XA Spartan-6 系列建立在可实现成本、功耗和性能的最佳平衡、成熟的 45 nm 低功耗铜互连工艺技术基础之上，可提供高效双寄存器 6 输入查找表 (LUT) 逻辑配置和丰富的内置系统级模块选择。

　　赛灵思汽车 (XA) 是当前许多信息娱乐系统、驾驶员辅助和驾驶员信息系统的首选可编程引擎，在最先进的下一代系统中正逐渐得到广泛采用。XA 器件具备无与伦比的高可靠性和灵活性，能够在充分满足严格的汽车质量要求的同时，正在不断提升人们的驾乘体验。