CN105857218A - 一种车载显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车载显示技术领域，特别涉及一种车载显示系统，所述车载显示系统包括数据处理模块用于将待传输数据发送给网络调制发送模块；网络调制发送模块用于将待传输数据调制为以太网数据包，并且发送给以太网包交换模块；以太网包交换模块用于将以太网数据包分发至对应的网络接收解调模块，实现以太网数据包交换；网络接收解调模块用于接收以太网包交换模块分发的以太网数据包，并且对以太网数据包进行解调；本地解码模块，用于对解调后的数据进行数据处理，得到初始的待传输数据，并且传输给对应的显示终端，以供显示终端进行显示。本发明采用以太网作为车机内的信息传输介质，实现高速率需求的超高分辨率媒体数据的远距离传输。

Description

一种车载显示系统
技术领域
本发明涉及车载显示技术领域，特别涉及一种车载显示系统。
背景技术
现有技术中，普遍应用的车载显示终端的显示分辨率为WVGA(800X480)或WSVGA(1024X600)，分辨率较低，尺寸较小。而且随着显示技术的不断创新，2K/4K/8K等超高清分辨率、15寸以上等大尺寸显示终端将被陆续应用于车载显示领域。
目前，车载通信使用的传输总线多为CAN总线或以太网和CAN总线网络相结合。但是随着车载显示终端技术的不断发展，车载显示终端不仅局限于中控、仪表盘等常用显示终端，未来将会出现更广泛的应用需求，例如门控、前座娱乐系统等显示终端设备。因此会对车载显示系统的数据传输性能要求不断提高。
可见，现有采用CAN总线网络或以太网和CAN总线网络相结合的方式实现车载设备间的信号传输，由于受CAN总线网络带宽、速率以及显示接口限制，导致现有的车载显示系统仅适用于低速率数据的近距离传输，无法满足超高分辨率媒体数据的远距离传输需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有车载显示系统无法支持超高分辨率媒体数据远距离传输。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种车载显示系统。
本发明实施例提供的车载显示系统，包括数据处理模块、网络调制发送模块、以太网包交换模块、网络接收解调模块、本地解码模块和显示终端；
所述数据处理模块，用于将待传输数据发送给网络调制发送模块；
所述网络调制发送模块，用于将所述待传输数据调制为以太网数据包，并且发送给所述以太网包交换模块；
所述以太网包交换模块，用于将所述以太网数据包分发至对应的网络接收解调模块，实现以太网数据包交换；
所述网络接收解调模块，用于接收以太网包交换模块分发的以太网数据包，并且对所述以太网数据包进行解调；
所述本地解码模块，用于对解调后的数据进行数据处理，得到初始的待传输数据，并且传输给对应的显示终端，以供所述显示终端进行显示。
可选地，所述待传输数据包括流媒体数据和远程控制报文。
可选地，所述数据处理模块还用于将实时采集的图像数据和/或存储的多媒体数据转换为流媒体数据。
可选地，所述数据处理模块通过超高清编解码压缩算法对所述图像数据和/或存储的多媒体数据进行处理，得到流媒体数据。
可选地，所述网络调制发送模块通过64B/66B编码方式将所述待传输数据调制为万兆以太网数据帧。
可选地，所述以太网数据帧包含目的MAC地址、源MAC地址、流媒体数据、远程控制报文字节及校验字节。
可选地，所述网络调制发送模块，还用于对所述以太网数据帧进行封装，并在所述以太网数据帧封装完成后，进行二层以太网数据封包，得到以太网数据包。
可选地，所述以太网数据包包含有与所述目的MAC地址对应的目的IP地址、与所述源MAC地址对应的源IP地址、数据帧长度、标志位、数据帧及校验数据。
可选地，所述数据处理模块为具有独立的物理层MAC地址的音视频数据处理模块。
可选地，所述以太网包交换模块包括路由模块，所述路由模块根据预存多层交换路由表，进行以太网数据包的即时数据传输与交换；
或，
所述以太网包交换模块包括传输路径优化模块，所述传输路径优化模块用于自学习更新并记录最短传输路径，根据所述最短传输路径，进行以太网数据包的即时数据传输与交换。
可选地，所述接收解调模块具有独立的物理层MAC地址。
可选地，所述系统采用网络双绞线为所述显示终端供电。
本发明提供的车载显示系统，采用以太网作为车机内的信息传输介质，网络调制发送模块将待传输数据调制为以太网数据包，通过以太网包交换模块将以太网数据包分发至对应的网络接收解调模块，实现以太网数据包交换，并通过网络接收解调模块、本地解码模块将解调、解调处理后得到的初始的待传输数据传输给对应的显示终端，以供所述显示终端进行显示，实现高速率需求的超高分辨率媒体数据的远距离传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的车载显示系统的结构示意图；
图2是本发明另一实施例提供的车载显示系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的车载显示系统中数据处理模块的结构示意图；
图4是本发明一个实施例提供的车载显示系统的星型网络拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了实现能够满足2K/4K/8K等超高分辨率媒体数据传输的车载显示系统，本发明实施例提供了一种车载显示系统。如图1所示，本发明实施例提供一种车载显示系统，包括数据处理模块10、网络调制发送模块20、以太网包交换模块30、网络接收解调模块40、本地解码模块50和显示终端60；其中：
所述数据处理模块10，用于将待传输数据发送给网络调制发送模块20；
所述网络调制发送模块20，用于将所述待传输数据调制为以太网数据包，并且发送给所述以太网包交换模块30；
所述以太网包交换模块30，用于将所述以太网数据包分发至对应的网络接收解调模块40，实现以太网数据包交换；
所述网络接收解调模块40，用于接收以太网包交换模块30分发的以太网数据包，并且对所述以太网数据包进行解调；
所述本地解码模块50，用于对解调后的数据进行数据处理，得到初始的待传输数据，并且传输给对应的显示终端60，以供所述显示终端60进行显示。
本发明实施例提供的车载显示系统，采用以太网作为车机内的信息传输介质，网络调制发送模块将待传输数据调制为以太网数据包，通过以太网包交换模块将以太网数据包分发至对应的网络接收解调模块，实现以太网数据包交换，并通过网络接收解调模块、本地解码模块将解调、解调处理后得到的初始的待传输数据传输给对应的显示终端，以供所述显示终端进行显示，实现高速率需求的超高分辨率媒体数据的远距离传输。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，为了满足车辆不同位置的媒体数据显示需求，显示终端可以为多个，且对应于每一个显示终端配置有与之对应的网络接收解调模块和本地解码模块。
在本发明的一个实施例中，为了实现以太网包交换过程中的寻址，每一数据处理模块10均具有独立的物理层MAC地址。本实施例中，数据处理模块10具体为音视频数据处理模块。如图3所示，具体包括处理器单元101或ECU实时协同处理器单元102中的至少一个、以及实时图像采集单元103和多媒体数据存储单元104。其中，处理器单元101可以为ARM处理器。
在本发明实施例中，所述待传输数据包括流媒体数据和远程控制报文。进一步地，所述数据处理模块10用于将实时采集的图像数据和/或存储的多媒体数据转换为流媒体数据。
实际应用中，实时图像采集单元103可采用设置在车辆上的摄像头实现。具体的，摄像头的数量可以为多个，并分别根据需要分别布置在车辆的不同位置。其中，摄像头可以采用1080p、720p等的高清摄像头。多媒体数据存储单元104用于存储的预先设备的多媒体数据。处理器单元101或ECU实时协同处理器单元102用于对实时图像采集单元103实时采集的图像数据和/或多媒体数据存储单元104存储的多媒体数据进行处理，使其转换为AVB流媒体数据。
可理解的是，多媒体数据存储单元104可以为集成的本地存储设备，或扩展存储设备，如：可插拔的存储卡等，本发明对此不作具体限定。
本发明实施例中，数据处理模块10的输出为AVB流媒体数据。数据处理模块10将实时采集的图像数据和/或存储的多媒体数据，如本地存储设备中预先存储的多媒体数据，转换为AVB流媒体数据，并将其发送给网络调制发送模块20，以供网络调制发送模块20将AVB流媒体数据和远程控制报文调制为以太网数据包。
在本发明的一个实施例中，所述数据处理模块10通过超高清编解码压缩算法对所述图像数据和/或存储的多媒体数据进行处理，得到流媒体数据。例如，该模块可以通过具有高压缩比的如H.265等超高清编解码压缩算法将实时采集的图像数据或本地存储及扩展存储内的多媒体数据处理成流媒体数据格式，将该流媒体数据和触控、远程控制报文一起发送至网络调制发送模块20。
在本发明的一个可选实施例中，所述网络调制发送模块20通过64B/66B编码方式将数据处理模块10处理后的待传输数据调制为万兆以太网数据帧。万兆以太网数据帧传输速率最高可达10Gbit/s。其中，万兆以太网数据帧包含目的MAC地址、源MAC地址、流媒体数据、远程控制报文字节及校验字节等内容。
进一步地，所述网络调制发送模块20，还用于对所述以太网数据帧进行封装，并在所述以太网数据帧封装完成后，进行二层以太网数据封包，得到以太网数据包，以将得到的以太网数据包发送至以太网包交换模块30。其中，以太网数据包包含有与太网数据帧中的目的MAC地址对应的目的IP地址、与太网数据帧中的源MAC地址对应的源IP地址、数据帧长度、标志位、数据帧及校验数据等内容。
在本发明的一个实施例中，所述以太网包交换模块30包括路由模块，所述路由模块根据预存多层交换路由表，进行以太网数据包的即时数据传输与交换；或，所述以太网包交换模块30包括传输路径优化模块，所述传输路径优化模块用于自学习更新并记录最短传输路径，根据所述最短传输路径，进行以太网数据包的即时数据传输与交换。
本发明实施例中，以太网包交换模块30具体为万兆以太网包交换模块。该以太网包交换模块30将网络调制发送模块20传输来的以太网数据包按照不同的目的地址分发于不同网络接收解调模块，实现以太网数据包交换。
在一个具体实施例中，该以太网包交换模块30包括路由模块，所述路由模块预存有多层交换路由表，并根据预存的多层交换路由表，进行以太网数据包的即时数据传输与交换。
在另一个具体实施例中，该以太网包交换模块30包括传输路径优化模块。其中，传输路径优化模块具有学习功能，用于自学习更新并记录最短传输路径，并根据得到的最短传输路径，进行以太网数据包的即时数据传输与交换。
本发明实施例提供的车载显示系统，通过以太网包交换模块30实现包交换功能，实现高效的网络交换吞吐能力，以满足封装在包含超高清图像数据的以太网数据包的即时数据传输与交换。
在本发明的一个实施例中，所述网络接收解调模块40，根据以太网数据包格式中的目的IP地址、源端IP地址信息进行解调，按照网络调制发送模块20进行调制编码时采用的编码格式进行对应的数据解调，得到调制编码之前的音视频流媒体数据、触控、远程控制报文。
其中，所述网络接收解调模块40具有独立的物理层MAC地址。为了实现包交换过程中的寻址，每个显示终端前的网络接收解调模块40均需分配一个固定的物理层MAC地址。
在本发明的一个实施例中，所述本地解码模块50，将网络接收解调模块40处理后得到的音视频流媒体数据按照数据处理模块10进行编码时的编码压缩格式进行对应的数据解码转换，恢复为初始的原有音视频数据内容。本发明实施例中，可以包括多个车载显示终端60，其中，每个车载显示终端60对应的本地解码模块50的视频输出接口，根据对应显示终端60所需的可远距离传输的、且满足超高清分辨率的视频接口配置不同的视频接口形式，如HDMI、VBO、eDP、TTL或LVDS等。通过上述视频接口与相应的显示终端连接，以将网络接收解调模块40、本地解码模块50解调、解调处理后得到的初始的待传输数据传输给对应的显示终端60，供所述显示终端60进行显示，实现高速率需求的超高分辨率媒体数据的远距离传输。
在本发明的一个实施例中，所述系统采用网络双绞线为所述显示终端供电。
如图4所示，本发明实施例提供的车载显示系统的架构为星型拓扑网络，采用POE技术进行供电。网络连接组成主要为CAT-7类网络双绞线，除定义其中T+/T-、R+/R-传输以太网数据包之外，再定义另外四芯分别为P+/P-、G+/G-，用于传输电源，为各终端部分供电。本发明实施例，采用POE技术，将各显示终端的电源线路集成到以太网的传输网络，可节省现有网络拓扑中额外的电力线路。
本发明实施例中的显示终端包括中控导航、仪表盘、后视镜、前端显示终端、前座娱乐系统、后座娱乐系统、门控显示器和其他任一的高清及超高清显示终端中的一个或者多个，本发明对此不作具体限定。
本发明实施例提供的车载显示系统，采用以太网作为车机内的信息传输介质，网络调制发送模块将待传输数据调制为以太网数据包，通过以太网包交换模块将以太网数据包分发至对应的网络接收解调模块，实现以太网数据包交换，并通过网络接收解调模块、本地解码模块将解调、解调处理后得到的初始的待传输数据传输给对应的显示终端，以供所述显示终端进行显示，实现高速率需求的超高分辨率媒体数据的远距离传输。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种车载显示系统，其特征在于，包括数据处理模块、网络调制发送模块、以太网包交换模块、网络接收解调模块、本地解码模块和显示终端；
所述数据处理模块，用于将待传输数据发送给网络调制发送模块；
所述网络调制发送模块，用于将所述待传输数据调制为以太网数据包，并且发送给所述以太网包交换模块；
所述以太网包交换模块，用于将所述以太网数据包分发至对应的网络接收解调模块，实现以太网数据包交换；
所述网络接收解调模块，用于接收以太网包交换模块分发的以太网数据包，并且对所述以太网数据包进行解调；
所述本地解码模块，用于对解调后的数据进行数据处理，得到初始的待传输数据，并且传输给对应的显示终端，以供所述显示终端进行显示。
2.根据权利要求1所述的车载显示系统，其特征在于，所述待传输数据包括流媒体数据和远程控制报文。
3.根据权利要求2所述的车载显示系统，其特征在于，所述数据处理模块还用于将实时采集的图像数据和/或存储的多媒体数据转换为流媒体数据。
4.根据权利要求3所述的车载显示系统，其特征在于，所述数据处理模块通过超高清编解码压缩算法对所述图像数据和/或存储的多媒体数据进行处理，得到流媒体数据。
5.根据权利要求1所述的车载显示系统，其特征在于，所述网络调制发送模块通过64B/66B编码方式将所述待传输数据调制为万兆以太网数据帧。
6.根据权利要求5所述的车载显示系统，其特征在于，所述以太网数据帧包含目的MAC地址、源MAC地址、流媒体数据、远程控制报文字节及校验字节。
7.根据权利要求5所述的车载显示系统，其特征在于，所述网络调制发送模块，还用于对所述以太网数据帧进行封装，并在所述以太网数据帧封装完成后，进行二层以太网数据封包，得到以太网数据包。
8.根据权利要求7所述的车载显示系统，其特征在于，所述以太网数据包包含有与所述目的MAC地址对应的目的IP地址、与所述源MAC地址对应的源IP地址、数据帧长度、标志位、数据帧及校验数据。
9.根据权利要求1-8任一项所述的车载显示系统，其特征在于，所述数据处理模块为具有独立的物理层MAC地址的音视频数据处理模块。
10.根据权利要求1-8任一项所述的车载显示系统，其特征在于，所述以太网包交换模块包括路由模块，所述路由模块根据预存多层交换路由表，进行以太网数据包的即时数据传输与交换；
或，
所述以太网包交换模块包括传输路径优化模块，所述传输路径优化模块用于自学习更新并记录最短传输路径，根据所述最短传输路径，进行以太网数据包的即时数据传输与交换。
11.根据权利要求1所述的车载显示系统，其特征在于，所述网络接收解调模块具有独立的物理层MAC地址。
12.根据权利要求1所述的车载显示系统，其特征在于，所述系统采用网络双绞线为所述显示终端供电。
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