车载以太网及AVB技术应用
网络音视频实时传输技术AVB及飞思卡尔参考方案(rev1.0)-[企业与产品]
1以太网AVB技术概述以太网音视频桥接技术(Ethernet Audio/Video Bridging,以下简称Ethernet AVB)是一项新的IEEE 802标准。
其在传统以太网络的基础上,通过保障带宽,限制延迟和精确时钟同步,提供完美的服务质量,以支持各种基于音频、视频的网络多媒体应用。
Ethernet AVB致力于提供一套基于标准的方案来为演播室、影剧院、音乐会现场及娱乐系统等提供稳定可靠的音视频服务,以及提供低延时、供家庭及企业使用的同步音视频网络。
其关注于增强传统以太网的实时音视频性能,同时又能够100%向后兼容传统以太网,是极具发展潜力的下一代网络音视频实时传输技术。
它是一种架构在以太网三层网络基础上传输专业非压缩Audio、video信号的协议技术,能够支持目前大多数的专业视频信号格式,支持多达512通道的无压缩或多路压缩数据格式音频信号,支持在以太网上传输压缩的1080i/p高清视频信号,而它的带宽占用率只有130Mbit/s。
1.1AVB在汽车中的应用近些年来,科技的飞速发展,让我们体会到了技术带来的种种便利和突破。
随着各项技术在各个领地被引进汽车系统。
汽车影音娱乐,高级驾驶员辅助系统,互联网技术等,在经过工业消费等领域的多年沉淀后,也开始逐步走入汽车市场。
我们今天看到的车道偏离,自动泊车,自动驾驶等先进技术当下已经进入实质性导入阶段。
未来的汽车将是互联的汽车、智能的汽车和智慧的汽车。
以太网AVB技术在汽车上的应用在不久的将来会成为标准配置,我们将感受到由此带来的车内实时高清、实时传输的网络音视频所带来的优秀的用户感官体验。
AVB技术应用的优势可以体现在以下场景:自动/辅助泊车:高清实时传输的视频流可以为驾驶员或者中央处理单元提供可靠的判断依据,有效的避免了因图像不清晰或者延迟给驾驶员或者中央处理单元带来错误的信息,导致驾驶员或者中央处理器的误判,进而产生不可预知的后果。
智能停车:当我们懒得下地库停车,或者着急上班但又没有找到车位时,高清音视频传输技术加上汽车处理器强大的数据分析能力以及数据中心的停车位信息等,可以帮助驾驶员或者汽车自己轻松寻找到车位。
商用车以太网技术应用及发展趋势
商用车以太网技术应用及发展趋势摘要:随着现代汽车产业的快速发展,传统的汽车联网技术如 CAN, LIN等已难以支持未来的汽车智能化,而以太网技术将会在新一代的汽车网络体系中扮演重要角色。
本文综述了汽车互联网技术的发展,并分析了目前商用车以太网技术的特征及现状。
阐述了汽车以太网技术在商业汽车中的优越性,并对其发展方向和面临的主要问题进行了分析。
同时,本文还对商用车的以太网在新一代汽车网络体系结构中的作用进行了讨论。
关键词:商用车;以太网设计;发展趋势1以太网技术概述汽车以太网是基于传统的以太网,通过双绞线来实现车辆的 EMC。
1)高通信率:现有的车载以太网带宽是100 M或1000 M,预计将来的传送率将会更高: CAN的最大值是1 M, FlexRay是10 M, MOST是15 M。
2)成本低廉:与 CAN一样,车上 Ethernet使用的是低成本、无屏蔽的双绞线,而具有更高通讯率的 MOST则使用了光纤。
3、实时传输: TSN技术日趋成熟,以太网技术能够保证实时的控制级通讯。
4)带宽覆盖范围广,适用范围广:车载以太网的带宽范围从10-1 G,将来可扩展至10 G,可用于汽车摄像头数据传输、音视频传输、地图下载等场景。
2.商用车以太网技术优势2.1支持多应用场景的协议镞基于车辆时敏网络的扩展, TSN采用了基于时间触发的以太网技术,可以实现对车辆控制数据传输的超低延迟,可以应用到自动驾驶数据、车辆控制指令等高实时性的应用场合。
SOME/IP协议定义了面向服务的通讯方式,它不同于传统的 CAN/LIN,它是面向服务的新一代移动通信技术。
另外,采用1 Gbit速率通讯标准的高速商用车辆以太网,可以实现 POE和高效节能的以太网功能, POE可以在传输数据的过程中,为网络的终端设备供电,减少了外部的电力供应,减少了线束的复杂性。
2.2无线功能WIFI技术的发展是一个最好的例子,说明了以太网在满足新的需求和开发新的潜力。
车载以太网面向汽车设计并实现EMI与EMC的挑战
车载以太网面向汽车设计并实现EMI与EMC的挑
战
如今,以太网已能够正式进入诸如CAN、LIN、FlexRay和MOST这样的汽车网络行列。
但是,既然已经有如此多的网络存在,我们为什幺还需要以太网?以太网具体可用于哪些汽车应用? 事实上答案很简单,并且可一语道出以太网如今在办公网络领域一统天下的原因。
简易性和经过现场验证的开放标准,大大降低了以太网在每一种应用情况下的拥有成本,这也是以太网最近深受工厂和家庭技术用户青睐的部分原因。
在众多以太网供应商的支持下,庞大的办公市场和急剧膨胀的消费市场使以太网的定价水平能够远低于任何“定制”协议的定价。
汽车以太网的最初应用通常包括车载诊断系统(OBD),它大大缩短了软件的下载时间。
似乎有一种普遍的共识:OBD将转向基于IP的接口(即以太网的物理层),而非速度较慢的传统CAN。
展望未来,“实时”以太网AVB(音频视频桥接)将能够提供高性能的资讯娱乐网络解决方案,但是其所面临的挑战,不仅仅是单纯的技术问题。
即使当汽车停在服务站(即并未行驶)时,OBD应用同样可以正常运行。
当汽车行驶时,汽车制造商需要更加严格的EMI要求。
以太网从未针对此类应用进行专门设计。
那幺,这项技术是否能够应对挑战?
耐热和EMC 性能
工业控制市场已经证明,以太网网络能够在极端条件下实现强劲的性能。
大部分此类应用通常会面对较大的温度变化范围、剧烈震动、高EMC辐射以及灰尘或潮湿环境。
以太网设备采用低功耗和封装设计,固此在将发动机环境温度升高到+85°C(正常温度)以上时,不会出现散热问题。
例如,麦瑞半。
以太网技术在汽车通信中的应用
以太网技术在汽车通信中的应用作者:闫春辉安广生来源:《名城绘》2019年第11期摘要:以太网技术在汽车通信中的应用范围越来越广泛,已经成为整车通信的主要方式,而且能够显著提升汽车通信的稳定性、可靠性和通信效率。
通过对汽车通信技术的发展以及以太网技术的研究应用情况进行研究,可以为汽车通信系统设计提供参考,也能够在一定程度上促进以太网技术在汽车通信领域的应用推广。
关键词:以太网技术;汽车通信;应用1 汽车通信技术的发展1.1 早期汽车车载通信技术汽车车找通信技术是汽车内部电子系统采取的信息通信和交互方式。
在上世纪九十年代及以前,车载通信主要采用点对点的通信方式。
但随着汽车电子零件数量的快速增加,汽车功能越来越复杂,对车截通信的要求也越来越高。
简单的点对点通信无法适应汽车车载通信技术的发展需要。
在上世纪九十年代前后,汽车串行总线通信技术得到研究与应用,于1987年时推出了第一个CAN总线控制芯片,并于1991年时推出CAN2.0规范,率先在Benzs系列汽车.上得到搭载。
自此以后,CAN总线通信技术在很长一段时间内成为汽车车载通信的主流技术,吊、宝马、沃尔沃、大众等汽车品牌均安装了总线通信系统"。
1.2 车载以太网的演进随着技术的发展及用户对汽车性能要求的提高,车载电子系统数量及复杂性在增加,需要的带宽也随之大幅增加;汽车智能网联化的发展,高清摄像头、雷达等智能传感器系统由于信息传递量的增大对传递的速度有很高的要求,凭借目前的车载通信方式CAN、LIN、MOST、FlexRay总线是很难承载的,车载以太网可提供高带宽、高速率、大信息量的传输性能来满足其信息传递的需求。
在汽车行业,以太网以新型网络的姿态介入汽车网络当然无法一蹴而就,在短期内是无法取代现有的车载网络,因此以太网在进入汽车网络时考虑分阶段、从子系统开始逐步深入,并最终统和汽车网络的演进过程。
(1)第一阶段:子系统级别单独在某个子系统使用以太网,这一阶段的衍生产品目前已经在整车上实施,如基于DoIP 标准的 OBD 诊断设备;或已有示例应用,如使用 IP 摄像头的驾驶辅助系统。
第五章 车载以太网【车载网络及信息技术】
车载以太网
• 由于车载以太网的特点,在车辆上主要作为信息主干网络和车载 信息系统的通信网络,图5-1是一个以车载以太网为骨干网的车 上通信网络示例。
• 其中,车辆电子控制系统、动力传动系统以及车身控制等这些要 求实时性可靠性高、传输的数据短、数据量少的系统会仍继续使 用CAN、FlexRay等网络
第五章 车载以太网
• 车载通信技术的发展是从串行通信,到工业总线,再到 总线网络。随着车载电子控制和信息装置的增加以及信 息服务需求的不断增加,更高级的计算机网络的应用是 必然的。
• 多媒体、电子地图、INTERNET网络信息等在车上的应用 • 在车上使用以太网,并对其适当修改,既要保持以太网
的优势特点,又要满足车辆环境的要求,这就是所谓车 载以太网
• 7) 媒介访问方式为CSMA / CD(载波侦听多路访问冲突检 测),原理简单,技术易实现,网络中各工作站地位平等, 不需集中或优先级控制;
• 8) 传输速度为10 Mbps,100 Mbps或以上,目前千兆以太 网和万兆以太网已经投入使用;
• 9) EMC性能——可以根据不同的实际应用情况进行设计, 以满足OEM的EMC要求。
Ethernet Ethernet
Ethernet
6
图5-1:以车载以太网为骨干网的车上通信网络架构
7
第一节 以太网简介
➢一、定义 • 符合IEEE802.3规范的计算机网络就称为以太网。以太网最
早由Xerox(施乐)公司推出,于1980年DEC、Intel和Xerox 三家公司联合开发成为一个标准。以太网是应用最为广泛 的局域网,包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网 (100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网。它们都符合 IEEE802.3。
avb系统应用场景
avb系统应用场景AVB系统是一种基于以太网的音视频传输技术,可以广泛应用于音视频设备之间的高质量数据传输。
下面我将为大家介绍AVB系统在不同场景下的应用。
1. 音频会议系统音频会议系统是一种用于远程会议、教育培训、在线研讨等场景的通信工具。
AVB系统可以实现多个会议终端之间的实时音频传输,保证音质清晰稳定,避免信号延迟和抖动,使与会者能够更好地交流。
2. 汽车音响系统汽车音响系统需要将来自不同音频源的声音进行混合和分发,同时要保证音质的高保真。
AVB系统可以实现汽车内部不同音频设备之间的互联,通过网络进行音频数据传输,确保音质的稳定和一致性。
3. 多媒体演示系统多媒体演示系统常用于展示会、商务演讲、教育培训等场合。
AVB 系统可以将演讲者的音频和视频信号传输到大屏幕上,实现高清晰度的显示和高保真度的音频输出。
同时,AVB系统还能够支持多个演示终端之间的同步播放,使观众能够更好地理解和参与。
4. 影院音响系统影院音响系统需要将来自多个音频通道的声音进行混合和输出,以实现沉浸式的影音体验。
AVB系统可以实现多个音频设备之间的同步工作,保证声音的定位准确和音质的高保真,使观众能够身临其境地享受电影的音效。
5. 音乐录音室音乐录音室需要将多个音频通道的声音进行混合和录制,以获得高质量的音频作品。
AVB系统可以实现多个音频设备之间的同步录制,保证音质的高保真和录音的准确性,使音乐制作人能够更好地表达自己的创意。
总的来说,AVB系统在音视频传输领域有着广泛的应用。
无论是音频会议系统、汽车音响系统,还是多媒体演示系统、影院音响系统以及音乐录音室,AVB系统都能够提供高质量、稳定可靠的音视频传输解决方案。
智能网联汽车车载以太网技术应用研究
智能网联汽车车载以太网技术应用研究智能网联汽车是指利用先进的通信技术和互联网技术,将汽车与互联网进行连接,实现车辆之间、车辆与基础设施之间的实时互联和信息共享。
而车载以太网技术则是智能网联汽车中至关重要的一项技术,它能够为车辆提供高速、稳定的网络连接,支持多种信息传输和共享。
车载以太网技术的应用主要有以下几个方面:1.实时数据传输:车载以太网能够提供高带宽和低延迟的数据传输,可以满足车辆实时传输大量数据的需求。
例如,智能驾驶系统需要实时获取车辆周围的环境信息,通过车载以太网可以将传感器采集到的数据快速传输到控制中心,实现对交通状况的准确判断和相应操作。
2.软件升级和远程诊断:车辆的软件功能往往需要不断更新和升级,而传统的更新方式需要将车辆带到4S店,耗费时间和成本较高。
而通过车载以太网技术,车辆的软件可以通过互联网远程升级,实现快速、便捷的软件更新。
同时,车辆的故障诊断也可以通过车载以太网实现远程诊断,使得维修更加高效和精准。
3.数据共享和互联互通:车载以太网使得多个车辆之间可以进行实时的数据共享和互联互通。
例如,当一辆车检测到交通事故或者道路状况异常时,通过车载以太网可以将这一信息传输给其他车辆,从而提前预警。
此外,车辆之间的数据共享还可以实现车队的协同感知和联动控制,提高道路行驶的安全性和效率性。
4.人机交互和娱乐功能:车载以太网技术可以实现车辆内部的人机交互和娱乐功能的互联互通。
例如,通过车载以太网可以将手机和车载娱乐系统相连接,实现手机的屏幕镜像和音乐播放等功能。
同时,车载以太网还可以为乘客提供高速稳定网络连接,使得乘客能够随时上网冲浪、在线观看视频等。
总之,车载以太网技术在智能网联汽车中具有重要的应用价值,它能够为汽车提供高速、稳定的网络连接,满足车辆实时数据传输、软件升级和远程诊断、数据共享和互联互通、人机交互和娱乐功能等多种需求。
随着智能网联汽车的不断发展,车载以太网技术的应用前景将更加广阔。
TI-100Base-T1车载以太网的应用
TI-100Base-T1车载以太网的应用1 引言近年来,汽车电气系统变得越来越复杂,主要是由信息娱乐,高级驾驶员辅助系统(ADAS),动力总成和车身电子系统的发展所驱动。
由于当今车辆中各种电子控制单元(ECU)之间共享大量的实时数据和固件/软件,因此这些系统需要更快的通信网络。
尽管以太网是商业和工业应用中长期流行的通信协议,但直到100BASE-T1的出现,它才被广泛应用于汽车工业。
有些车辆使用100BASE-TX应用于车载诊断(OBD)。
然而,100BASE-TX无法在汽车生态系统中发展,因为它需要两条双绞线电缆,并且不符合国际无线电干扰委员会(CISPR)25 Class5中的辐射发射限值的严格要求。
100BASE-T1的开发是为了满足汽车系统的需求。
它只需要一条非屏蔽单/双绞线电缆就可以在至少15 m的通信距离上以100 Mbps 的速度发送和接收数据。
100BASE-T1排放曲线符合CISPR 25 class5附件G带状线方法和其他汽车排放标准,例如Open Alliance 的TC8。
2 100BASE-T1在汽车上的应用2.1 什么是100BASE-T1?1)100BASE-T1是一个100 Mbps的汽车以太网标准,也称为IEEE 802.3bw标准,以前被称为BroadR-Reach标准。
2)IEEE 802.3bw (100BASE-T1)是由汽车公司以及领先的集成电路(IC)制造商和系统开发商共同开发的一种新的物理层(PHY)通信协议。
3)100BASE-T1可通过非屏蔽单/双绞线电缆以100 Mbps的通信速度满足更大的带宽需求。
4)100BASE-T1将车载生态系统标准化为一种网络架构,从而简化了ECU之间的整体通信,甚至可能消除了对较早或更不普遍的协议(如面向媒体的系统传输(MOST)或FlexRay)的需求。
5)100BASE-T1可以通过非屏蔽单双绞线电缆使用以太网协议的音频视频桥接(AVB)标准集合,在车辆内实现音频,视频,互联汽车,固件/软件和校准数据的通信。
车载以太网AVB技术让汽车车联网无限可能
车载以太网AVB技术让汽车车联网无限可能讨论车载以太网之前我们先来看看以太网的发展过程及现状,1963年“The Intergalactic Computer Network”的概念被认为是现代Internet的起源;1969年“The Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) ”是第一个执行TCP/IP的网络,也是“global Internet”的起源;经过50多年的发展,以太网技术经历了多次技术突破与革新,传输介质涵盖了光纤、双绞线、无线等,带宽已经达到10Gbit/s;尽管以太网取得了巨大的进步,但以太网与生俱来的“simpler, faster, and cheaper”的特点始终伴随着以太网的进步,如今以太网已经完全融入了人们的所有生活;行业发展脉络渐趋清晰早在2015年11月,根据《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》(国发〔2015〕40号),工信部就研究制定了《工业和信息化部关于贯彻落实<国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见>的行动计划(2015-2018年)》,其中指出要“加快基于IPv6、工业以太网、泛在无线、软件定义网络(SDN)、5G及工业云计算、大数据等新型技术的工业互联网部署”,“推动成立工业互联网产业联盟,支持企业开展工业互联网创新应用示范,在工厂无线应用、标识解析、工业以太网、IPv6应用等领域开展应用示范。
”该行动计划的制定,无疑会加快车载以太网技术的研发工作。
时间来到2010年,以太网与生俱来的特点以及给人们生活带来的巨大变化引起了汽车及汽车电子行业的注意,“The OPEN Alliance (One-Pair Ether-Net) Special Interest Group (SIG)”应运而生专门从事以太网在车辆应用的研究;2015年左右随NXP、Broadcom等芯片制造商完成车载以太网物理层芯片的研发和量产,以太网“上车”的愿望得以落实,车载以太网依旧继承了“simpler, faster, and cheaper”的特点,并且将其与车辆的要求进行了进一步结合。
车载音视频桥(AVB)技术要求
车载音视频桥(AVB)技术要求1范围本技术要求规定了车载音视频应用对车载通信网络的要求和性能指标。
本技术要求适用于车载音视频通信网络,其他车载通信网络应用也可参考使用。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文3术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本文件。
3.1.术语、定义下列术语、定义适用于本文件。
3.1.1.节点车载音视频网络中,桥节点、端节点的统称。
3.1.2.桥节点车载音视频网络中,中转音视频流的桥接设备。
3.1.3.源节点车载音视频网络中,音视频流的源终端设备。
3.1.4.目标节点车载音视频网络中,音视频流的目标终端设备。
3.1.5.端节点源节点、目标节点的统称。
3.1.6.信道车载音视频网络中,连接端节点和桥节点的有线以太线缆。
3.1.7.车载音视频网络端节点、桥节点、信道共同构成的连续集合。
3.1.8.域车载音视频网络中,支持相同流预留类别(SR Class)的节点构成的逻辑集合。
对于一个车载音视频网络有多个车载音视频域的情况,用“域+数字”的方式区分不同域。
3.2.缩略语下列缩略语适用于本文件。
4车载AVB网络架构本技术要求约束车载音视频桥(A VB)网络的层2传输。
车载A VB网络可能包括以下网元:a)源节点b)目标节点c)同时作为源和目标的节点d)桥节点b) 信道车载A VB网络的一个架构示例,如下图1。
图1:车载AVB网络架构示例端节点1~7与桥节点1~2,通过符合IEEE802.3bw (100base-T1)要求的单对双绞线连接,形成一个车载A VB网络中,由于节点配置的SR Class参数不同,可能形成2个或多个A VB域。
如图2所示,域1由端节点1~4、桥节点1构成,在域1内,音视频业务使用SR Class A,优先级3进行传输。
域2由端节点5~7、桥节点2构成,在域2内,音视频业务使用SR Class A,优先级2进行传输。
车载以太网AVB交换机 TSN交换机 时间敏感网络
11实验案例连接方式2.1双通道作为监控和数据采集器,采集两个设备间的通信数据(Bypass 功能)本产品可以捕获到DUT1和DUT2之间的通信报文,也可以模拟节点,向DUT1和DUT2发送报文。
同时,也可以实现多个主设备和多个从设备之间的数据交换。
可以通过监控软件查看各主节点通信数据。
2.2 试验搭建gPTP 时钟桥案例车载以太网TSN 试验网络旨在构建精确时间同步和模拟车辆内部控制器模块进行网络精确授时而需要的必要网络架构。
其需要祖时钟(grand clock )节点一个,从时钟(slave clock )节点可以是1个或多个,车载以太网TSN 交换机一台,配置电脑一台。
其中,祖时钟和从时钟节点使用Linux 电脑(网卡需支持IEEE1588)和车载以太网转换器配套来模拟实现, 当然每台电脑和转换器组合可以使用实际的激光雷达或其他从时钟节点来对应更换。
系统架构如下:Linux PCNetwork Support IEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE15882.2 汽车激光雷达gPTP 时钟桥案例如下搭建一种简化的激光雷达桥接方案,支持gPTP 时间同步,并实现主控模块和激光雷达的数据传输和精确同步。
2.3 汽车激光雷达进入工控机方案如下搭建一种简化的激光雷达接入工控机的方案,支持gPTP 时间同步,并实现工控机和激光雷达的数据传输和精确同步。
方案类似的其他应用也可以参考本方案,如AVB 节点组网,音响音频布置方案,车载高清摄像头,毫米波雷达,工业机器人,航电系统时钟同步等等。
工控机(Grand Master)2简要使用说明及指示灯说明SW2000TSN以太网交换机为例子的某一个通道的TRX-N和TRX-P两根线与被测试目标对应连接在一起,再根据需要配置端口的模式为Master或Slave. (如果接的目标设备是Master,则该端口设置为Slave,反之亦然.)。
车载以太网技术的应用
2020年代:车载以太网技术不断发展,开始应用于自动驾驶、车联网等领 域
车载以太网技术的应用场景
车载信息娱乐系统:提供高速网络连接,支持 高清视频、音频等媒体传输
车载传感器网络:实时采集车辆状态信息,提 高车辆控制和诊断能力
YOUR LOGO
WPS,a click to unlimited possibilities
车载以太网技术的应用
CONTENTS
01.
车载以太网 技术的概述
02.
车载以太网 技术的优势
03.
车载以太网技 术的实现方式
04.
车载以太网技 术的应用案例
05.
车载以太网技 术的未来发展 前景
车载以太网技术的概述
车载以太网技术 将支持更高传输 速率,以满足自 动驾驶、车联网 等应用的需求。
随着汽车智能化 的发展,车载以 太网技术将需要 支持更高的数据 传输速率,以满 足车载传感器、 摄像头等设备的 数据传输需求。
车载以太网技术 将支持更高传输 速率,以满足车 载娱乐系统、导 航系统等应用的
需求。
车载以太网技术 将支持更高传输 速率,以满足车 辆远程控制、远 程诊断等应用的
需求。
更低延迟的需求
自动驾驶技术的 发展对延迟的要 求越来越高
车载以太网技术 需要满足更低延 迟的需求
车载以太网技术 需要不断优化和 升级以满足更低 延迟的需求
车载以太网技术 需要与其他技术 相结合以实现更 低延迟的需求
更高可靠性的需求
车载以太网技术在自动驾驶中的应用越来越广泛,对可靠性的要求也越来越高。 车载以太网技术需要满足汽车行业的安全标准,如ISO 26262等。 车载以太网技术需要具备实时性和低延迟的特性,以满足自动驾驶的需求。 车载以太网技术需要具备高带宽和低功耗的特性,以满足车载设备的需求。
基于AVB的车载千兆以太网交换机设计
Keywords: Gigabit Ethernet switch; 360 look around system; AVB protocol; frame construction; data transmission;
bandwidth measurement
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
0
引
在网络视频传输中,摄像头采集视频的传输,由于
言
带宽的限制,往往采用先压缩传输,到达接收端再解压
随着汽车网络技术的日益普及,信息平台(如高级
驾驶辅助系统(ADAS)、信息娱乐设备等)的广泛应用,
对传统车载网络带宽的数据交换和网络传输有了更高
的要求,特别是在音频和视频传输领域。车载以太网以
其高带宽、低延时、低线缆成本等优势,成为未来汽车网
the frame and the design of main module circuits of the switch are described. The two 88Q5050 switch chips and three 88Q2112
physical layer chips are used in the switch design for the audio and video data transmission of gigabit network module. The
Abstract:A vehicle⁃mounted gigabit Ethernet switch based on the 360 look⁃around system is designed,which supports the
车载音视频桥(AVB)技术要求
ICS 33.160.01T36团体标准T/CSAEXX-20XX车载音视频桥(AVB)技术要求Technical requirements of automotive audio video bridging(A VB)(报批稿)在提交反馈意见时,请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。
T/CSAEXX-20XX目次前言 (II)1.范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.术语和定义 (1)3.1.系统 (1)3.2.节点 (2)4.缩略语 (2)5.车载AVB网络架构 (3)6.功能要求 (4)6.1.以太网传输 (4)6.2.时间同步 (4)6.3.传输调度 (6)6.4.流过滤和管控 (6)6.5.业务封装 (7)6.6.数据加密和完整性保护 (7)6.7.帧复制和消除 (7)7.节点要求 (7)7.1.桥节点 (7)7.2.源节点 (8)7.3.目标节点 (8)参考文献 (9)IT/CSAEXX-20XX前言本标准按照GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则编写。
请注意本标准的某些内容可能涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国智能网联汽车产业创新联盟组织提出。
本标准起草单位:华为技术有限公司、中国信息通信研究院、国汽(北京)智能网联研究院有限公司、浙江吉利汽车研究院有限公司、长城汽车股份有限公司、帝亚一维新能源汽车有限公司、广州小鹏汽车科技有限公司、苏州裕太车通电子科技有限公司、是德科技(中国)有限公司、东软集团(大连)有限公司、上海博泰悦臻电子设备制造有限公司、杭州云动智能汽车技术有限公司。
本标准主要起草人:张兴新、李巍、常伟、王学寰、户亚松、傅强、李晨博、王意、李爽、严伟、周轩羽、李利平、李春林、郑洪江、全剑敏、朱正龙、王传鑫II车载音视频桥(AVB)技术要求1.范围本标准规定了车载音视频桥的系统功能要求和节点要求。
车载以太网测试之实锤-AVB测试实践
车载以太网第二弹|测试之实锤——AVB测试实践背景介绍AVB(Audio Video Bridging)音视频桥接,是由IEEE 802.1标准委员会的IEEE AVB任务组制定的一组技术标准,包括精确时钟同步、带宽预留和流量调度等协议规范,用于构建一个低延迟、高可靠的车载以太网网络。
2012年11月,AVB任务组变更为“TSN(Time-Sensitive Networking)——时间敏感网络”任务组。
TSN在AVB的基础上进一步延伸,从专业音视频领域扩展到工业自动化、移动通讯、汽车等领域。
因此掌握AVB协议,可为理解TSN协议打好基础。
图1为TSN对AVB的继承和扩展。
图1 AVB和TSN协议对比AVB/TSN协议标准AVB包括多个不同的协议,在具体应用时可根据实际情况进行裁剪和选择,取决于功能场景的需求及开发难度(注:实现整个AVB协议族的开发难度很大)。
图2 IEEE 802.1协议标准为了便于音视频数据的可互操作性,在AVB核心标准基础上,IEEE定义了1722和1733(时间敏感应用传输协议)用于传输音视频数据,满足Talker和Listener之间实时的、高质量的音视频数据传输要求。
为保证AVB节点之间的互操作性,IEEE 定义了一个应用层协议1722.1,用于满足1722终端设备之间的发现、枚举、连接管理和控制。
图3 IEEE 1722/1733协议标准AVnu车载以太网AVB功能和互操作性规范为将AVB协议应用于车载设备,AVnu联盟发布车载以太网AVB功能性和互操作性基础规范——“AVB汽车配置文件”,定义AVB在汽车信息娱乐系统和前视、后视等辅助摄像系统中的应用场景。
AVnu互操作性规范对车载AVB设备以及汽车特定的应用场景做如下约定:1.网络和设备启动•端口自协商应被禁止•为了获取AVB设备的内部状态,定义三种车载AVB设备状态:Ethernet_Ready、AVB_Sync和AVB_Media_Ready。
音视频实时传输技术AVB及飞思卡尔汽车应用参考方案
音视频实时传输技术AVB及飞思卡尔汽车应用参考方案杨涛
【期刊名称】《中国集成电路》
【年(卷),期】2014(23)11
【摘要】1以太网AVB技术概述以太网音视频桥接技术(Ethernet Audio/Video Bridging,以下简称Ethernet AVB)是一项新的IEEE 802标准。
其在传统以太网络的基础上,通过保障带宽,限制延迟和精确时钟同步,提供完美的服务质量,以支持各种基于音频、视频的网络多媒体应用。
【总页数】6页(P79-84)
【作者】杨涛
【作者单位】飞思卡尔半导体中国有限公司汽车电子FAE
【正文语种】中文
【相关文献】
1.飞思卡尔Vybrid汽车解决方案扩展至汽车市场 [J],
2.为汽车安全提供专业的参考平台——访飞思卡尔全球汽车电子市场总监Stephan Lehmann先生 [J], 陈永光
3.飞思卡尔Vybrid汽车解决方案扩展至汽车市场 [J], 无
4.博世与飞思卡尔携手开发芯片组展示经济高效的汽车安全气囊参考平台 [J],
5.Melexic与飞思卡尔发布汽车无线充电和NFC参考设计 [J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
AVnu联盟白皮书--车载以太网及AVB技术应用概要随着消费者对汽车互联性和娱乐舒适性的需求呈爆炸式增长,汽车制造商非常有必要在车内构建一套标准、易于部署的A/V网络系统。
IEEE802.1音频/视频桥接(AVB)工作组与IEEE1722二层传输协议工作组,已经针对时间敏感数据开发了一系列的网络增强型功能,用于促进高可靠性的音频与视频应用。
AVnu联盟采纳了这些标准,并给出了车载应用的建议。
同时,联盟内部的汽车验证测试小组(Certification Test Subgroup,CDS)也开发了对应的认证测试规范。
本文大致描述了这些新技术内容以及它们在车载应用中的优势。
介绍过去的十年中,消费者的需求推动了汽车音视频功能的大幅度增长。
曾经只出现在豪华轿车中的功能,如DVD播放、倒车摄像头与导航等,如今也成为了许多主流汽车的标配。
越来越多的资源及选项,使得后座娱乐系统(Rear Seat Entertainment,RSE)变得越来越复杂。
面对如此多变的需求,如何构建一个通用的汽车网络架构成为需要迫切解决的问题。
当几乎全球的OEM都认为车辆通信带宽低、采取CAN网络构建车内网络时,车载多媒体的应用带来巨大挑战(如带宽、QoS、可扩展性、成本、规模经济、开放等)。
什么是可以同时满足技术、成本要求的多媒体应用解决方案呢,目前还有许多争论。
以前,由于不确定性大,车辆多媒体传输避免使用基于包交换式的网络。
如今IEEE802.1音频视频桥接(AVB)工作组与IEEE1722AVTP工作组为汽车内低时延、高可靠性传输需求提供了一种基于标准的实现方法。
AVB协议可被应用在多种物理层上,本篇文章将主要介绍以太网上的AVB应用。
车内线缆的简化及可靠的硬线解决方案,使得基于有线以太网的AVB 协议能够很好地应用于车载环境中。
AVnu联盟的主要市场目标是将AVB成功地应用于车内的音视频流中。
本白皮书概括了车内网络使用AVB技术的特点及优势。
一、以太网AVB概览AVB是以太网开放标准套件的增强部分。
通过网络时间同步功能和时间敏感流的相关传输协议,为网络内处理视听数据提供了服务质量保证(QoS)。
在车载环境中,它能够满足更普遍的时间敏感网络需求,使得在单一网络中同时处理信息娱乐、车身控制、辅助驾驶,甚至安全相关的功能成为可能。
为了做到这些,AVB使用了许多重要的概念。
“优先级”:指明部分数据流的时间敏感性,有别于一般性的尽力传输型(best-effort)数据。
“预留”:是指在网络内预先设置一个固定大小的确定带宽,用来处理高优先级流量。
通过“网络时间”,连同严格的时延需求,传输同步数据包,使音视频能够同步播放。
AVB技术还包含标准流量整形与转发规则。
此外,AVB 技术可用于发现、枚举、控制的标准化方法,使得系统能够快速、简单地完成搭建与配置。
本篇文章末尾处的技术概览介绍了关于标准的独立部分以及相关技术的更多细节。
二、汽车市场的AVB优势1、简化的线缆,更轻的重量与更高的可靠性网络式布线方法降低了车内线束成本及设计复杂性。
减少连接器数量可增加可靠性,减轻重量,提高燃油效率。
随着CAN网络和基本控制信息传输技术的广泛应用,在车辆内实现多路或者是基于网络的控制通信,已经非常常见。
而由于信息娱乐系统内音视频内容的不断扩充,继续使用点对点的专用连接,如使用带屏蔽的LVDS线缆,已经无法满足需求。
2、一个健壮的生态系统AVB的制定者选择以太网作为底层传输路径,不仅仅是由于语音技术的原因,还在于以太网技术鲁棒性好,易于扩展,且应用广泛。
制定者们决定基于这些优势开创一个开放的、标准的技术。
开放标准能够孕育出强壮的、有竞争力的生态系统,现在已经有许多供应商在他们的产品中部署了AVB系统。
此外,AVnu CDS定义了AVB使用说明,并开发了相关的认证程序。
这将允许OEM制定一致性与互操作性需求,且这些需求可以由诸多Tire1实现。
供应商反过来也可以构建他们的解决方案,而不只是依赖于单一的技术提供商。
此种方法与之前的车载解决方案形成了鲜明的对比。
车载信息娱乐网络技术此前一直是以MOST为主,但MOST技术的不开放性阻碍了其应用和发展。
早在2008年11月,Hansen 报告就指出,“今日的业内人士相信:相比CAN、LIN与FlexRay,MOST远远不够开放。
”此报告继续预言“如果没有更多的开放性和强大的购买能力,MOST可能在几年内让路给它的替代者,如以太网。
”这个预言正在被证实,MOST正被更开放的新技术所取代。
3、互操作性认证除具备开放性的特点外,AVB技术因归属于IEEE标准,从而拥有一套健壮的、严格的一致性与互操作性(C&I)标准。
这些C&I标准是由各自协议实现一致性声明(PICS)定义的。
AVnu C&I将IEEE PICS延伸到了汽车应用领域。
鉴于AVB认证可保证不同产品间的相互兼容性,OEM可与不同供应商共同构建一个丰富的、不断成长并能快速达到质量要求的生态体系。
4、可预测性和高可靠性AVB核心协议:优先级,预留,流量整形与时间同步,允许设计师在汽车环境中构建可预测的并且满足可靠性要求的网络。
IEEE802.1Q队列与转发协议(Qav)是保证可预测性的关键。
它优先调度高优先级数据,同时保证时间敏感信息不会被低优先级数据干扰。
带宽预留指的是为音视频流预留端到端的可用带宽,并保证这条带宽能够一直被该流数据使用,直到被明确释放。
同时为了满足快速启动需求,带宽预留可以进行预先静态配置。
车载应用场景中默认要求,系统能为特殊的数据配置静态预留带宽。
IEEE802.1Q流预留协议(SRP)更加灵活。
它允许终端对带宽的动态预留或释放,使得OEM无需执行大量的网络改动,便可对于每种不同的可选包或者未来车辆进行配置、可靠传输音视频流。
但车载应用场景不强制要求支持SRP。
5、多对多灵活配置构建一个能处理大量数据与控制信号的车内网络极具挑战性。
网络需要保证从多种源到多个目的地的音视频数据及时交付,如在呼入电话事件中进行程序静音,传递如警告提示和路线规划导航命令等信息。
这需要网络一开始就配置好预留带宽来处理这些需求。
实际上,在车载应用场景中并不需要通过SRP实现动态带宽预留。
能满足多对多通信需求才是汽车制造商从点对点传输系统转移到网络式A/V系统的一个最根本的原因。
6、低时延许多车载应用有非常严格的时延要求,典型例子是行驶记录仪、驾驶辅助摄像头、蓝牙麦克风、各种声音源。
同样重要的还有外部系统所强加的约束,例如汽车免提设备需要确认移动蜂窝网络的延时需求。
对于这些应用,AVB协议都能够满足最严格的时延要求。
7、精确同步车载音视频网络的最终目的是在终端如实的呈现音视频流,为车辆用户提供高质量的视听环境。
另外,汽车制造商也可借此来搭建一个能够传输不同类型数据、包含多个源节点和播放节点的灵活网络。
以上需求的关键就是同步。
从技术上来说,同步有两个基本目的:首先,在源设备上为采样数据提供一个共同的时间基准,并在一个或多个目的设备上以相同的周期呈现这些数据。
其次,实现多条流之间相互同步(如前后音频)。
AVB通过IEEE802.1AS精准时钟协议(PTP)实现同步。
它为网络内的所有节点提供了一个共同的时间参考基准,这个基准称为“wall clock”。
而IEEE1722音视频传输协议提出了“presentation time”这个概念,它从“wall clock”衍生而来,允许发送节点定义数据包在接收端的呈现时间。
网络节点保持各自的本地时钟,同时通过交换时戳信息,它们计算自身与网络时间的差别。
接收端通过对原采样时钟的重建,不但实现了内容的精确与低抖动交付,也使得同一AVB网络可同时容纳不同采样速率的数据以及多种不同类型的设备。
8、快速启动车载多媒体系统最重要的需求之一就是提供“early audio”与“early video”。
系统必须能够快速启动并在车辆启动后准备好能随时呈现音视频。
音频通常用来播放安全报警,视频用于播放后视摄像头图像。
这两种应用场景由NHTSA(美国高速公路安全管理局)强制要求:车辆启动后2秒内可用。
为了满足这些需求,AVnu联盟对汽车应用进行了特殊定义,简化车载以太网AVB产品的启动过程。
具体来说,通过使用预配置固定时钟树来实现快速网络时间同步,通过流量的预先配置来消除动态AVB流预留带来的时延。
9、可扩展的通用拓扑与MOST共享网络带宽不同,AVB网络仅在源节点与目的节点之间消耗带宽。
即使在相同的网络带宽下,相比MOST网络,这种方式将允许更多的数据在AVB网络上传输,也更易扩展星型拓扑或树形拓扑。
另外,多播服务的使用,即一对多传输,也进一步提高了带宽使用率。
图1MOST环形拓扑。
所有节点都会监测到来自其他节点的流量。
图2AVB架构示例。
车前部的摄像头信号只传输至驾驶辅助模块。
此外,设计者也可以灵活选择兼容速度。
例如,一个给定的车辆设计能方便地混合并匹配高带宽1000Mbps链路与低带宽100Mbps链路。
各种组织的大量技术投入保证了这种互操作性,同时带来了更高速度的可能性,如10Gbps甚至100Gbps。
相比之下,三种现行的MOST速率—MOST25,MOST50,MOST150并不是兼容的。
整个MOST网络只能使用同样的速率,灵活性低,对低带宽要求的设备需要付出不必要的成本才能满足高带宽设备的通信要求。
三、AVB以太网使用案例1、Lip-synced多媒体播放在汽车环境中通过不同的多媒体设备提供AV内容的真正Lip-synced(精确同步)播放,是AVB以太网的一个核心车载应用。
无论来自前方中控已安装的DVD播放器,还是来自外部无线移动设备的音视频内容,都能同时在多个前座与后座显示屏、车辆功放,甚至是连接的耳机上播放,确保能为所有乘客提供愉快的视听体验。
下图示例,两个RSE显示器播放DVD视频,同时音频通过另一通道传输到功放。
AVB 技术能保证这三个设备之间的精确同步。
图3带有多条音视频传输路径的DVD播放器2、连接车辆应用在互联车辆内,外部数据的可用性和依赖性都很高。
无论传输的是音视频流,在线地图导航,传入车内的外部互联网媒体信息,或者是从车内发出的各种远程数据和服务请求,对网络带宽的要求都是很高的。
能够通过单一网络传输上述数据以及内部音视频数据,并且同时满足不同数据的不同QoS需求是AVB以太网的一个强大优势。
3、高级驾驶辅助系统许多现代的高级驾驶辅助系统(ADAS)都能通过灵活的高带宽AVB网络实现。
例如:一组互连的摄像头能提供同步的360°车辆环境的环视图像,这个图像可以与更多的传感器数据在同一网络中同步传输,最终用于驾驶员提醒,来提高乘员与行人的安全性。