開放式x86架構滿足車用資通訊需求

越來越多的消費者日益渴望能把各種裝置連結到汽車上來使用，消費者希望在車上能夠下載資訊、享受多媒體娛樂功能、並維持車況高效能。由於iPods、MP3播放器、手機、智慧型手機、可攜式遊戲機與導航裝置、相機、DVD播放機與移動聯網裝置的使用越來越廣泛；與個人電腦PC相容的資訊娛樂（infotainment）系統，可提供高效能、高彈性、高延展性和寬頻接取上網等功能，來滿足各項應用需求。這些都為整車終端裝置製造廠商和汽車製造商帶來龐大的商機，這種趨勢也促使汽車、多媒體內容、行動應用與裝置之間，產生更高的整合度。

因此，汽車不斷發展朝向整合多種不同可攜式裝置的方向前進，汽車要能播放最新的數位影音編碼與保護內容、管理各種不同多媒體傳輸介面、無線通訊連結網路內容與服務、並執行自身匯流排網路為基礎的電子應用功能。簡言之，車用資訊娛樂系統需能將各種裝置應用整合為單一系統。開放式的標準PC相容架構x86架構，便能提供下一代整車資訊娛樂系統所需的效能、彈性、連線上網與延展性。

《圖一　Intel計畫發展的車用資訊娛樂系統STREETDECK 》 資料來源：Intel

影音內容編解碼的開放關鍵

多元化數位影音編解碼格式

大多數數位影音內容通常都在開始經過便壓縮或編碼格式後傳輸，再經由數位音樂或視訊播放器在播放時進行解壓縮或解碼，以有效節約使用磁碟空間與網路頻寬。

目前有數種內容數位編解碼的標準演算法，包括MPEG-2、MPEG-4、H.264、WMV與AAC，這些演算法一般運用可安裝於錄製或播放裝置上的特殊編解碼軟硬體程式。多元的壓縮內容、不同的壓縮標準、加上數位編解碼技術不斷進步，對汽車媒體裝置業者帶來高難度的技術整合挑戰。設計工程師所開發的媒體播放器，需具備解碼播放高畫質影音的效能、能解碼多種不同壓縮格式的彈性化設計、以及支援成熟科技規格的升級功能。

車用開放式平台符合多媒體潮流

以往整車終端裝置製造廠商多採用非x86架構為基礎，生產封閉性的獨家系統，或選擇例如Intel架構為基礎的開放式相容平台或標準系統。獨家裝置使用嵌入式作業系統與嵌入式媒體播放軟體，通常只能播放有限的媒體格式，加入新編碼解碼器（codec）十分困難，消費者可能因為無法在車上播放所有數位內容格式而感到使用不便。

相較之下，幾乎所有主流軟體解碼器都以x86架構為基礎。如果資訊娛樂系統採用x86架構，駕駛者可藉由汽車音響，享受可攜式音樂播放器上的音樂；後座乘客還能觀看從家中數位錄影機複製或存檔於可攜式媒體裝置的影片，甚可瀏覽透過無線數據連線串流傳輸過來的影音內容。同時隨著壓縮技術的日新月異，系統亦可加入最新的軟體編解碼器而進一步升級。

車用開放平台的數位版權管理應用

DRM的目的和侷限

數位版權管理（Digital Right Management；DRM）係指用來管控與保護數位資料存取權的各種技術，這也包括以特定格式在相對應數位裝置上播放的限制。實施DRM的基本機制，是利用特定的加密演算法，把內容予以數位加密。加密檔案附有數位標題，說明可播放該內容的終端裝置類型與數目限制。若消費者欲播放受DRM保護的內容，裝置須經過DRM系統授權，也必須包括相容解密器，才能將內容解密。

DRM的目的是防止內容未經授權而被複製與流通，保護內容創造人和所有人（包括音樂和電影公司）的權益，諸如Apple、SONY或是Microsoft等廠商也可從中受益。這樣內容與特定裝置的關係日益密切，內容只能在下載的裝置本身播放，消費者變成會習慣使用特定裝置產品，也會受限於使用單一獨家技術。

相容性問題的解決方法

內容製造商、內容供應商與終端裝置廠商都在推廣自己獨家的DRM技術，彼此間相容性非常低，甚至幾乎沒有相容性可言。若汽車製造商將獨家媒體播放器內嵌於車輛中，可能會使消費者感到過於複雜而不便；除了符合該獨家媒體DRM技術規格的內容外，消費者將無法在車上下載或播放其他特定規格的多媒體影音內容，且新款DRM技術出現後，獨家嵌入式硬體亦顯得過時。

《圖二　車用數位版權管理（DRM）架構示意圖 》 資料來源：Intel

例如受Apple電腦DRM技術Fairplay所保護的音樂內容，除了iPod或iPhone、以及少數Motorola的手機外，無法在其他可攜式數位音樂播放器上播放，但目前大多數音樂內容卻可複製到經過授權的個人電腦平台上播放。同樣地，透過Napster所購買的歌曲，也只能在具備Microsoft PlayForSure標誌的媒體播放器上播放，但Napster可提供以x86架構為基礎的裝置上下載。

汽車製造商若要確保汽車能下載與播放普及度更高的DRM加密音樂內容，最好的方法是創造以開放式標準平台為基礎的音樂播放器。進而支援目前各種廣泛使用的DRM技術。

支援車用行動視訊規格

x86架構同時也在播放數位視訊方面有許多優點。許多DVD影片都採用內容擾亂系統（Content-Scrambling System；CSS）加密，以防止未經授權而拷貝影碟的作法。播放DVD需使用以硬體實施該加密方法的固定功能DVD播放器，或使用以x86架構為基礎的平台搭配解密軟體，如WinDVD、PowerDVD、MPlayer或VLC等等。

由於內容保護演算法仍在演進發展中，因此目前在車內使用以硬體為基礎的內建DVD裝置，有落後的風險。隨著新穎高效率更安全的DRM技術問世，其所保護的影片將無法與封閉式、獨家、舊式的DVD播放器相容。另一方面，如果終端裝置製造商能為汽車製造商創造開放式、標準、PC等級的平台，就可順暢地從媒體或網路下載最新的解密軟體，讓消費者可繼續觀賞受到加密保護的視訊內容，並延長嵌入式視訊播放器的實際使用壽命。

提供整合式人機介面保障駕駛安全

雖然開放式資訊娛樂架構，可帶給消費者更多元化且量大的數位內容，但若將各類終端裝置連結到車上使用，多個螢幕介面卻會導致危害駕駛安全的風險，駕駛人一邊在高速公路上開車、一面操控可攜式媒體播放器的播放清單，對於交通安全的危害更甚以往。

若使用x86架構，終端裝置廠商就可製作整合式人機介面（Human Machine Interface；HMI），以汽車的基礎架構來管理數位資訊，針對汽車的獨特需求環境設計可播放影音內容，並執行多重應用，規劃減少分心的方式與駕駛整合互動。在觸控螢幕上執行整合的HMI功能，消費者可更快使用或切換相關應用內容。

支援聲控語音辨識系統

使用x86架構的汽車資訊娛樂系統，可包括先進的聲控指令與控制系統，讓駕駛人或乘客瀏覽播放清單、接聽和打電話、或運用聲控指令與免用雙手或雙眼 （hands-free/eyes-free）功能導航。研究人員在語音辨識的相關技術上，正取得革命性的進步。以後即便有雨聲或路面噪音等環境干擾，系統不需針對特定駕駛人的語音辨識便可控制應用而運作。

支援智慧型交通道路系統

HMI也將扮演影音「交通警察」的角色，例如可內建人工智慧，自動將收音機「靜音」，並利用文字語音轉換技術以聲控進行路線規劃。就像x86架構的軟體應用和驅動程式，相關技術正在桌上型電腦運算環境下發展並將在未來上市。透過在車上佈建開放式、可升級、以軟體為基礎的開放平台，汽車製造商和終端裝置廠商將可架構新一代人機介面軟體，作為多種裝置的核心控制點。

汽車整合式資訊娛樂平台的優勢

目前市面上有不少提供導航、無線上網、行動電話以及播放多媒體影音內容的行動裝置。部分裝置提供汽車固定座，使其能與汽車連結。不過與具備完全功能且內嵌於汽車結構的資訊娛樂系統相較，這些行動裝置的使用便利性仍然有限。使用汽車整合式資訊娛樂平台的優勢，包括能支援多個大型顯示器、完全發揮汽車音響品質、可控制單個或多個可攜式裝置並取得車輛本身的資訊，進而提升整體系統效益。

《圖三　開放式車用資通訊娛樂平台軟硬體架構示意圖 》 資料來源：Intel

整車式資訊娛樂系統

可攜式裝置不易與整車結合

目前可攜式裝置發展趨勢，朝向微型螢幕、小體積、重量輕、能源效率高的目標前進，因此通常無法外接大型顯示器。在非汽車環境時使用口袋大小的導航裝置，4吋螢幕足可使用。但若是將裝置內嵌於車用儀表板上，距離駕駛人眼睛尚有好幾英呎遠，反而有礙駕駛人讀取螢幕上所呈現的資訊；若儀表板本身無法固定可攜式裝置，該裝置的安裝位置也會使使駕駛人分心，因此例如在美國某些州與城市，法律限制或禁止在擋風玻璃與儀表板使用吸盤固定可攜式裝置。

內嵌儀表板之資訊娛樂系統

現在部分汽車的儀表板備有高解析度螢幕，後座也可內建高解析度螢幕。2 DIN規格的儀表板音響槽可安裝至少7吋的854 x 480畫素WVGA 螢幕，後座則可安裝較大的座椅頭枕與拉下式螢幕。

整合式資訊娛樂系統不僅可安裝較大的螢幕，也能同時傳送內容到多個螢幕上。例如在汽車前座的父母，可將DVD放入儀表板內的播放器，運用前方螢幕控制後座DVD音量與播放內容，同時與前方儀表板的導航介面互動。整合式資訊娛樂系統也能支援導航功能，將導航系統提供的資訊播放在單個或多個後座螢幕上。乘客甚至可藉此系統規劃到多重目的地的路徑或搜尋景點，讓駕駛人專注在遵循現有路徑的說明內容。可攜式導航裝置通常沒有這種多區控制與多螢幕顯示功能。

無線傳輸技術之演進

可攜式裝置可以無線或有線的方式連接汽車，有些新型汽車的收音機備有USB接頭，可連接MP3播放器與音響主機。MP3播放器所放出的音樂，可透過汽車音響播放，讓車內乘客均可欣賞。新的消費電子連接器技術標準CEA WG 2017，在儀表板預留可安置可攜式裝置的空間，以便於固定和連結。

《圖四　整車Infotainment資訊娛樂系統網路及無線傳輸架構示意圖 》 資料來源：Intel

Bluetooth和UWB

藍牙（Bluetooth）與超寬頻（UWB）這兩種無線技術，對於可攜式電子裝置連結至汽車內建音響主機的傳輸功能，將可能產生革命性的影響。兩者均針對短距離及高速數據傳輸所設計，目前藍牙最常應用在汽車上的手機免持聽筒。現在許多手機都內建藍牙功能，未來消費者可利用支援藍牙的手機撥號與接聽通話；許多閘道型藍牙產品亦支援連接收音機、耳機或MP3播放器。

另一方面，UWB使用超寬無線頻寬，可提供比Wi-Fi或第一代藍牙產品更高的傳輸速率，其功率也較低，事實上第二代藍牙將會以某種形式的UWB技術為基礎。透過UWB，消費者可操作可攜式DVD播放器播放影音視訊內容，並將視訊傳送到前座頭枕內建的螢幕上。

WiMAX

整合WiMAX和Wi-Fi的用途不限於連接汽車與網路，也可進一步升級無線應用、下載影音內容到資訊娛樂系統的硬碟上。數位家庭將可從家庭娛樂系統上抓取影片，上傳到停在車庫裡的汽車內，以便全家出遊時可以觀看。如果消費者想要觀看其他影片，甚至可在加油時透過數位視訊服務，下載相關多媒體視訊內容。

跨業界整合系統勢不可擋

消費者對於隨時隨地取得數位內容的需求日益高漲，數位化的汽車不再只是一個獨立個體角色，未來將朝向具備整合式開放平台的行動裝置角色。汽車必須成為更大跨全球基礎架構系統下的一個子系統；汽車不僅是另一個消費性裝置，更將轉變為不斷成長的網路世界中的另一個新興節點。

資訊娛樂系統本身就是一個豐富多元化媒體的消費裝置，可選擇、儲存與分享多媒體影音視訊內容，在家庭、辦公室與汽車影音娛樂系統上，可執行操作相容性的應用功能。以例如Intel x86架構為基礎的高延展性架構系統，可將各種裝置的功能與應用整合在單一、簡單、整合式的行動系統上。目前Intel正聯合多家軟硬體開發業者，與全球領導品牌的汽車集團與供應商合作，針對下一代資訊娛樂系統創造開放式標準平台。

（本文作者Brad Starks為Intel英特爾車上資訊娛樂平台架構師；Susan Yost為Intel英特爾車上資訊娛樂市場經理）