目前汽車電子中成長最快的信號格式要算是視訊方面的應用，直到幾年前，汽車中所使用的視訊顯示還只是導航系統所使用的小型螢幕，豪華車種則配備能夠在相同螢幕上顯示的電視信號，不過視訊訊號卻必須經過一段距離的傳輸才能由電視信號接收器傳送到顯示螢幕，其中影像信號所採用的格式為稱作複合視訊基頻帶信號（Composite Video Baseband Signal）的類比式視訊訊號。最近幾年來的各項發展帶來了各種視訊訊號源、顯示器以及相關視訊傳輸線路的蓬勃發展，本文接著將針對部分發展來進行討論。

導航顯示螢幕一度在設計上採用與本身電子線路分離的方式，以便讓它能夠安裝在更適合駕駛人觀看的位置，這樣的子系統分離方式需要額外的視訊傳輸線，目前在汽車內已經配備越來越多的顯示幕，包括可以顯示速度、轉速、汽車狀態等的電子儀表板，以及後座乘客用來觀賞電視或DVD的多媒體顯示螢幕，每個顯示器都需要視訊傳輸線。

未來的汽車還可能配備可以協助駕駛人的各式攝影鏡頭，例如照後鏡與後視鏡等鏡頭、夜視鏡頭以及可以辨識道路標示的鏡頭，同樣地，每個鏡頭也都必須配備視訊傳輸線以便將信號傳送到顯示螢幕。

而車輛中越來越多的傳輸線路，特別是單一線路越來越長的長度，已經為類比CVBS信號的傳輸帶來明顯的問題，這個信號格式並不能夠特別抵抗汽車中所常見的電磁干擾，另一方面，朝向更大顯示螢幕與更高解析度的發展更使得視訊訊號的干擾更加明顯，其中一個主要的干擾來源為多路徑效應。

一種能夠將視訊訊信號干擾降到最低的方式是使用數位信號來取代類比信號，不過必須記住的是，視訊訊號線本身並不是干擾的原因，低電壓差動信號（Low Voltage Differential Signaling；LVDS）已經證明是數位式視訊傳輸最適合的介面，0.35V的低信號振幅以及差動式結構使得LVDS線路在電磁信號發射的最小化上擁有最佳的品質。

第一代LVDS元件，例如MAX9213與MAX9214目前已經出現在汽車電路中，提供連接導航顯示螢幕與LVDS傳送/接收元件的一個時脈輸出與三個資料輸出，三個並列輸出主要用來滿足影像傳輸所需的資料率，時脈輸出則用來進行傳輸的同步動作。

《圖一　第二代LVDS傳送器/接收器擁有兩個輸出》 - BigPic:737x289

第一代系統中一個重要的功能是提供對輸出進行電容式去耦合的選擇，不過這不一定會出現在LVDS系統中，這樣的去耦合動作可以避免傳輸器與接收器間接地誤差的問題，誤差值可以達到數伏特（V），對直流耦合介面來說，這樣的電位差可能會完全阻礙資料傳輸，甚至產生夠大的電流來破壞電子模組。

在採用電容式去耦合時必須確保傳送的資料不會對電容進行過長時間的充放電，這個情況發生在例如傳送一長串的「1」信號時，像MAX9213或MAX9214這類元件採用了「直流平衡」的方式來避免這樣的問題，它們會對所傳送的資料進行監測來辨識是否有長時間的連續「0」或「1」出現，並在發送前將部份資料予以反向，當資料到達接收器時，再透過反向回復為原本信號，因此，為了避免電容器過度充電，發射器必須通知接收器資料是否為正常狀態或經過反向處理。

第一代LVDS元件的一個缺點是需要四對絞線對，也就是八個輸出才能達到所需的資料傳輸率，由於機械彈性的問題，八個輸出在安裝上較為困難，當然也比單一絞線對在成本上要高上許多，因此第二代的LVDS元件就提供了改善，例如(圖一)中的MAX9217與MAX9218等晶片就使用單一絞線對來傳送影像資料與時脈。

《圖二　採用展頻技術可以降低EMI》

在單一絞線對上以更高時脈頻率運作，這些元件可以達到的資料傳輸率要比第一代產品高上許多，市場上甚至即將推出以42MHz運作的元件，可以達到高達1.15Gbits的資料傳輸率，時脈頻率的提升同時也產生了更多的電磁發射信號，因此採用了如展頻傳輸等技術來將EMI降到最低，展頻技術將EMI能量透過較低時脈抖動將它散佈在較低的抖動頻率上，由於整體能量依然相同，因此可以降低最高的EMI振幅，請見(圖二)。

第二代元件主要針對連接大型顯示螢幕所設計，但在汽車中連接多個鏡頭並不需要顯示應用所需的高資料傳輸率，因此Maxim第三代的LVDS元件將包含以較低時脈頻率運作，並配備較低寬度並列匯流排的元件。

對主要用來連接攝影鏡頭，但也可以應用在顯示螢幕上的第三代元件另一個要求為傳輸控制資料，這些資料主要應用在設定螢幕的亮度與對比，或者是攝影鏡頭的靈敏度上，目前的系統採用另一個獨立介面，例如CAN、LIN或UART等，很明顯地這代表了需要更多的元件、纜線、空間以及成本，Maxim的第三代LVDS元件將提供直接透過LVDS介面傳輸控制資料的可能，因此可以節省額外介面的需求。

---作者為Maxim美商美信公司資深應用工程師---