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AVT數(shù)字高清視頻傳輸技術(shù)助力車載視覺安全

作者: 時(shí)間:2016-10-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
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監(jiān)控已經(jīng)成為數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)所覆蓋到的重要應(yīng)用領(lǐng)域,出于對(duì)汽車及駕駛安全性等多方面考量,所涉及視頻和視覺系統(tǒng)必須穩(wěn)定可靠,其中對(duì)于就有了更加嚴(yán)格的要求。數(shù)字化成為發(fā)展的必然趨勢(shì),先進(jìn)(Advanced Video Transfer,簡(jiǎn)稱AVT)作為一種數(shù)字同軸高清視頻傳輸技術(shù),以其優(yōu)越的圖像性能和突出的系統(tǒng)特性,全面支持車載高清視頻設(shè)備的視覺無(wú)損和實(shí)時(shí)傳輸,有益于從視頻記錄擴(kuò)展到ADAS相關(guān)的視頻應(yīng)用。本文首先分析 AVT技術(shù)在同軸高清數(shù)字化的技術(shù)特色,然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹相關(guān)的系統(tǒng)方案及實(shí)現(xiàn),最后展望其對(duì)提高車載視覺應(yīng)用安全性前景。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201610/309376.htm

汽車視覺的理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

在視頻監(jiān)控開始普及之后,交通就成為該行業(yè)拓展應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。除了在道路上實(shí)施視頻監(jiān)控,在車輛內(nèi)部也在逐步加裝設(shè)備,以便及時(shí)采集視頻信息并進(jìn)行后續(xù)處理,這就開啟了車載監(jiān)控的時(shí)代。早期系統(tǒng)主要為視頻紀(jì)錄儀,其目的就是將車輛行駛過(guò)程中周邊的視頻圖像記錄下來(lái),往往只在車內(nèi)前部安裝攝像頭,將采集到的視頻進(jìn)行數(shù)字壓縮并存儲(chǔ),對(duì)分辨率和延遲并沒有太高要求。為擴(kuò)展視頻監(jiān)控范圍,又在后部加裝攝像頭,增加記錄通道。多路視頻可以分別處理,或者傳輸?shù)角岸颂幚砥鬟M(jìn)行合成,對(duì)信號(hào)傳輸?shù)氖侄魏唾|(zhì)量也沒有特別要求。

隨著智能視頻處理技術(shù)的出現(xiàn),裝在車內(nèi)的攝像頭采集的視頻可以進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理,從而及時(shí)對(duì)行車中可能出現(xiàn)的狀況提供預(yù)警或警示,這時(shí)的車載設(shè)備就具有一定的視覺功能,由此可以達(dá)到輔助駕駛作用。車載視頻系統(tǒng)按應(yīng)用可以分為兩類,一類是360°全景視頻行車系統(tǒng),也稱作環(huán)視系統(tǒng);另一類為汽車后視監(jiān)控系統(tǒng)。下面介紹其所涉及的系統(tǒng)組成和視頻傳輸方式。

如圖1所示為360°全景行車系統(tǒng)組成,在汽車的前后左右,各有一個(gè)攝像機(jī)和一個(gè)主機(jī)組合而成,四個(gè)攝像機(jī)都采用魚眼鏡頭采集廣角畫面,并送入主機(jī)中對(duì)圖像進(jìn)行拼接、修剪等處理,生成一個(gè)360°全景的畫面,再輸出到LCD顯示器。目前市場(chǎng)上主流的360°全景產(chǎn)品主要以標(biāo)清的方案居多,主要原因首先在于其像素低時(shí),對(duì)全景主機(jī)方案的主處理器能力要求不高。隨著越來(lái)越多的主機(jī)芯片提供廠商的介入,處理器性能越來(lái)越強(qiáng)大,從雙核到四核,甚至到八核。

所以,處理器能力的問題基本已經(jīng)得到解決,其性能足夠強(qiáng)大以支撐高清視頻的負(fù)荷。其次就是車載屏曾經(jīng)的1280*600分辨率不高,隨著 720P高清分辨率車級(jí)顯示屏的普及,對(duì)車載高清監(jiān)控的需求也就變得更加急迫,每個(gè)攝像機(jī)都需要通過(guò)線纜穩(wěn)定可靠地傳輸高清視頻信號(hào)到主機(jī),所以提供高容量和高可靠性的數(shù)字高清視頻傳輸手段勢(shì)在必行。

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圖1 360°全景行車系統(tǒng)組成

汽車后視監(jiān)控系統(tǒng)是在行車記錄儀之上產(chǎn)品形態(tài)的一個(gè)大的轉(zhuǎn)折,從之前的以一種產(chǎn)品規(guī)格滿足所有用戶變成以不同規(guī)格、不同配置來(lái)滿足更多用戶的需求的產(chǎn)品細(xì)分市場(chǎng)。在360°全景行車系統(tǒng)普及之前,對(duì)汽車后視監(jiān)控系統(tǒng)的需求非常高,據(jù)悉市場(chǎng)容量月出貨量達(dá)百萬(wàn)套以上。因?yàn)樵摲桨竷r(jià)格低廉,且安裝方案簡(jiǎn)單,只需要在車尾牌照燈處安裝一個(gè)小型攝像頭,汽車開始倒車時(shí)屏幕自動(dòng)切換到倒車攝像頭的影像,以達(dá)到輔助車主倒車之功能,如圖2所示為該方案的系統(tǒng)框圖。同樣,隨著高清屏的普及,越來(lái)越多的車主對(duì)高清攝像頭的需求也就越來(lái)越迫切,所以關(guān)注于汽車后視應(yīng)用,數(shù)字高清同樣面臨著很大的機(jī)遇。

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圖2 汽車后視監(jiān)控系統(tǒng)組成

隨著產(chǎn)品的逐漸起量,有更多的主控芯片提供廠商參與競(jìng)爭(zhēng),例如,全志主推T3系列和V系列芯片;聯(lián)發(fā)科推出智能后視視頻芯片;美賽達(dá)是應(yīng)用聯(lián)芯 1860芯片最具代表的方案商;瑞芯微與英特爾聯(lián)手推出的代號(hào)為Sofia3G-R也將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);也有玩家搭載高通平臺(tái)等方案。

視頻傳輸在車內(nèi)的創(chuàng)新手段

數(shù)字高清視頻傳輸技術(shù)對(duì)于提高車載視頻設(shè)備的性能和品質(zhì)具有非同尋常的意義,不僅用于提升車載視頻源的圖像質(zhì)量與清晰度,而且在于提供視覺無(wú)損和實(shí)時(shí)的視頻傳輸手段。在車載市場(chǎng)上既有前裝設(shè)備和后裝設(shè)備的需求,都期待著在高清視頻傳輸中采用更有效和更可靠的創(chuàng)新手段。

縱觀汽車內(nèi)部的連線非常復(fù)雜,并且對(duì)可靠性的要求非常高,而留給視頻連接的選擇性并不多。普通的AV音視頻線纜顯然是不適合在車內(nèi)采用,那么就需要考慮選擇同軸線纜或以太網(wǎng)線。對(duì)于高清視頻傳輸,同軸高清傳輸體制目前較為流行,其中模擬同軸高清傳輸體制主要應(yīng)用于高清視頻監(jiān)控相機(jī),如AHD、HD-TVI和HD-CVI,而數(shù)字同軸高清體制就非AVT莫屬啦。

HD-TVI、HD-CVI、AHD是一種基于同軸電纜的高清視頻傳輸規(guī)范,屬于模擬高清解決方案,采用通過(guò)幀內(nèi)加頻的模式來(lái)實(shí)現(xiàn),只是各自增加頻率的大小不一樣而已,而實(shí)現(xiàn)手段與方式基本一樣。這種實(shí)現(xiàn)方式的優(yōu)點(diǎn)是方案成本低廉,相對(duì)標(biāo)清效果其圖像畫質(zhì)能提升到100萬(wàn)200萬(wàn)像素,也就是所謂的模擬高清,然而,因?yàn)榻K歸是通過(guò)幀內(nèi)加頻的方式來(lái)提升圖像的像素點(diǎn),導(dǎo)致其幀內(nèi)頻率增加,所造成的圖像亮色干擾也就難以避免。雖然,通過(guò)ISP處理能夠彌補(bǔ)部分人眼察覺的缺陷,使得這類方案在工業(yè)監(jiān)控市場(chǎng)有所普及,但是,對(duì)于車載市場(chǎng)而言,視頻除了滿足人眼的觀賞以外,主控芯片平臺(tái)還需要采集視頻來(lái)做智能分析處理,達(dá)到機(jī)器視覺的效果,如自動(dòng)泊車技術(shù)及更多輔助駕駛,及未來(lái)無(wú)人駕駛技術(shù)都需要對(duì)視頻的精準(zhǔn)采集,要確保這些視頻精準(zhǔn)收發(fā),就必須實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)字化傳輸。如果在傳輸?shù)倪^(guò)程中仍然沿用模擬信號(hào)方式,在車內(nèi)復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境中就很容易導(dǎo)致視頻的損耗甚至丟失,從而導(dǎo)致這些主控芯片對(duì)高清視頻的識(shí)別能力大大降低,而這點(diǎn)確為車載視頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和安全性所不能接受。


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