主頁(http://www.by236.com):車載監控系統漫談 【中國集群通信網】生機勃勃的中國汽車市場 信息時代的高效互通使得我們的這個世界不斷地“扁平”化了。而與人類生活息息相關的衣、食、住、行等方面無不承載著時代帶來的巨大變化。在生活水平不斷提高的同時,龐大的中國汽車市場所展現的巨大商機無疑將吸引全球眾多的目光。 據不完全統計,截至2007年上半年,中國大陸機動車保有量為152807598輛。其中汽車有53558098輛。持有駕駛證件的汽車駕駛員有1279701人。中國汽車市場的家庭化乃至個人化已經成為必然的趨勢。汽車將不僅僅是女士們擇偶的首要條件之一,甚至有人戲稱其為現代家庭必備的“大件家具”。 為什么需要車載監控 隨著車輛數量和保有量的不斷增加,進而引發的各類社會問題也困擾著“汽車人”。 對于個人車主們來說,居高不下的汽車(或配件)失竊事件無疑是一場場噩夢;遭遇事故時,普通消費者也期盼能客觀地記錄下影像材料,以免除當事人的擔心;針對出租車司機的惡性案件,令眾“的哥”聞者色變;而在我們為交通事故造成的堵車事件怨天尤人的時候,更加頭痛的是交警和保險公司;公共交通的安全問題無疑也隨時牽動著市政官員的神經。 如何有效應對這些問題,一直是專家和學者們討論的話題。而在各種各樣的解決方案之中,實施必要的監控措施無疑是最直接和高效的方案。而由此帶來的GPS和車載監控市場的興起也就勢在必行。 車載監控方案 樸實無華的汽車“黑匣子” 就如同飛機上使用的“黑匣子”,此類車載設備主要應用于特種用途車輛和長途大巴上。數字存儲技術的迅猛發展,使得其得以大展拳腳,由于用于存儲長時間的圖像數據,使用大容量硬盤是該類設備的特點。與普通DVR設備不同的是此類設備沒有即時輸出圖像的需求,而需要使用其他途徑進行圖像傳輸。如今,小型化、安裝簡便、面向普通消費者的驅動器、記錄機也已投入市場,存儲方式變為更加小巧的SD卡;另外,麥克、操作開關內藏于機體,提高了安裝性。此類設備可以用樸實無華來進行描述,沒有顯示解碼需要的“面子”,其重要性體現在可靠性和穩定性上。但供電和抗震一直是困擾其應用的主要障礙。 “舍本逐末”的車載廣告機 與名不見經傳的車載“黑匣子”相比,車載廣告機更加艷麗而奪目。由于運營情況不同,此類設備一般由廣告運行商來經營并免費安裝。其所附帶的監控和安防功能通常被作為吸引公交公司或長途運輸公司安裝其設備的籌碼,廣告上的獲利才是運營機構的最終目的。因此,其安防功能反倒成了“副業”。此類設備具有解碼功能,能夠實現播放存儲在硬盤中的數據。但是由于增加了系統的復雜度,也相應帶來了穩定性的降低。有過乘坐公交汽車的人對此深有體會。相信隨著固態存儲技術和更先進的視頻壓縮算法如H.264等技術的發展相信能很好地解決這個問題。 大行其道的Double-G(GPS、GPRS) GPS網絡式防盜系統是一種市場廣泛流行的防盜產品。車載GPS系統與監控中心通過無線網絡連接,定位準確,主動報警,在車輛被偷之前能夠主動通知車主。即便車輛被偷走,該裝置也能夠協助警方探測出車輛的下落,很快便可以找回失竊車輛。另外,在夜間能夠自動識別警情并提醒車主。但是,雖然用戶能隨時知道汽車的位置,還是無法看到汽車現場的情況。GPS+圖像監控的安全控制平臺,在滿足原有監控圖像傳輸的需求同時,可以根據用戶的需要隨時升級許多其他的新功能。在全球定位的同時,通過傳輸照片對車內進行實時監控。攝像頭會按照一個固定的頻率對車內的情況進行拍攝,并將所拍數據存入到硬盤,閃存或SD設備中。通常,存儲內容會被新拍下的內容所覆蓋。如果遇到緊急情況,攝像頭就會加快拍攝速度,并對拍攝內容進行保存和及時地發送。這種技術已經與車載媒體播放器相融合,廣泛應用于城市的出租車管理系統中。 同時,在現有的很多此類產品當中使用GPRS作為信道來進行圖片或圖像的傳輸,CDMA和EDGE的傳輸方案也有使用。同時,不排除熱得發紫的3G技術進入該領域。 H.264算法助力車載視頻監控 為了能夠更有效地獲得事故或緊急狀態下的真實情況,便于公安部門取證,單一的拍照已無法滿足日益增加的需求,而圖像壓縮算法本身需要一定的無線網絡帶寬來承載。如廣泛應用于傳統監控市場的MPEG-4編解碼算法,對CIF圖像要求,至少需要384K的帶寬才能記載實時的圖像,而基于目前搭建的無線網絡,該帶寬是無法承載的。這也成為無線視頻車載監控發展的瓶頸。 H.264算法的出現使得高帶寬實時錄像+低帶寬無線傳輸的產品成為可能。依托壓縮率高,適合無線網傳的H.264視頻編碼技術,能在32K的帶寬下實時地傳送車上畫面,并且在有限的車載存儲介質上保留時間更長,質量更高的圖像。在相同的重建圖像質量下,H.264比傳統的MPEG-4節約50%左右的碼率。同時,H.264在設計之初就考慮到了在不同網絡資源下的分級編碼傳輸。H.264具有較強的容錯能力,在質量不穩定的網絡環境中,可以得到比MPEG-4編碼視頻更好的質量。因其更高的壓縮比、更好的IP和無線網絡信道的適應性,便在車載視頻通信和車載存儲領域得到越來越多的關注。新型車載無線視頻監控系統根據具體車型的不同,分一路/兩路/四路等多種產品形態,均能實現H.264算法的雙碼流功能,即本地錄制D1或CIF格式的清晰錄像,并通過CDMA/EDGE方式無線傳輸清晰度或幀率較低的H.264實時圖像到控制中心。并且通過警前錄像功能,可以將突發事件前后的最真實情況還原在黑匣子中。同時值得關注的是,H.264獲得優越性能的代價是計算復雜度增加,據估計,編碼的計算復雜度大約相當于H.263的3倍,解碼復雜度大約相當于H.263的2倍,給算法的應用產品化帶來難度。
車載監控方案實例 下面以某公司的多媒體網絡處理芯為例介紹一種4路實時視頻車載方案。該芯片是一顆已廣泛應用于可視電話、網絡攝像機、網絡視頻服務器及數字可視對講等產品的SOC。它的特點是以硬件方式來實現復雜的H.264算法,并在其ARM926核的Linux操作系統上為車載監控設計了一套較完整的單路/多路方案,有效地簡化了設計者的開發難度和產品上市時間。下圖是標注信號處理流程的最小應用系統;谠撓到y的產品已經在城市公交系統中得以應用和實踐。
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