车联网中摄像头的视频采集存储技术及应用

    根据中国物联网校企联盟的定义，车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不通车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。

　　车联网是物联网在汽车领域的一个细分应用，是移动互联网、物联网向业务实质和纵深发展的必经之路，是未来信息通信、环保、节能、安全等发展的融合性技术。

　　车联网通过无线射频识别技术，对车辆进行数字化管理，包括实时跟踪、监管车辆运行状况等。如同物联网一样，车联网的基础与是传感器，加强传感器操作是必不可少的，将交通信号、摄像头、拥堵路段报告、天气情况等信息融合起来，从而形成汽车与道路的“互联”。通过个道路、技术管理部门的沟通配合，实现汽车、道路、人的有机结合，真正形成车联网。

　　车联网系统，是指是利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对道路和交通进行全面感知，实现多个系统间大范围、大容量数据的交互，对每一辆汽车进行交通全程控制，对每一条道路进行交通全时空控制，以提供交通效率和交通安全为主的网络与应用。

　　
图 车联网系统架构

　　车联网中的有一项基础技术就是摄像头的视频采集存储（感知层）。运用多的有车载DVR和车载IP Camera。

　　车载DVR，俗称MDVR或车载录像机。是基于数字化视频压缩存储和3G无线传输技术（DigitalVideoRecord），结合GPS定位监控，汽车行驶记录仪，SD卡大容量存储，多路数据接口，语音通话功能。从最开始的只支持本地录像到现能通过3G无线实时传输，内置GPS，汽车黑匣子，CANbus总线，G-SENSOR等技术的应用，车载DVR的市场潜力越来越大。

　　上海辰汉电子早年前基于i.MX27 的多媒体应用开发平台研发的四路视频采集方案被广泛应用于车载视频传输领域。根据新的车联网定义在应对客户对产品的可定制性，差异化的细分市场，这套方案又迸发出新的生命活力，开发量小，稳定成熟，裁剪灵活，加快量产进度，是客户做车载视频传输领域系统开发选型的最佳选择，芯片内置H.264硬件编解码和 eMMA保证了视频快速流畅的录制和播放；FEC（快速以太网）则保证了传输处理的畅快无阻，该芯片还可以达到车载温度级别，真正满足严苛环境下的使用。这些都是ARM9级别其他芯片所处理不了的。

　　此外，这套四路视频方案支持非常多的外设接口：多个UART接口，Wi-Fi & BlueTooth接口，GPS接口，USB接口，TV in（TV decode），TV out （TV encode），其他接口：Hitachi 1.8”微硬盘标准接口（ATA）、SD/MMC卡接口、200万像素CMOS Sensor接口。

    车载IP Camera

　　基于数字信号处理技术（DSP）和网络技术的发展，视频技术已经由模拟技术发展到数字和模拟混合的DVR，进而向IP视频系统这种数字视频发展。IP视频系统在距离、扩展能力和成本上与传统的模拟系统和DVR相比有所不同。从距离上，IP视频系统中的网络服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，没有地域概念；从扩展能力上讲，这种系统对于设备数量没有限制，增加设备只意味着IP地址的扩充。在成本上，IP视频系统占用带宽较少，可以利用现有的网络，在安装时节省布线建网的成本。

　　IP视频系统包括网络视频服务器和IP Camera，其中IP Camera是系统的前端处理部分。CCD/CMOS图像传感器把场景的光信号转变为电信号，这些电信号转换为数字信号后通过数据接口传输到DSP存储器。DSP作为IP Camera的数字图像处理和压缩以及操作系统运行的主处理器芯片，完成图像压缩、编码的同时把数据流送到硬盘或其他存储设备中保存。可以想见，前端设备对视频图像质量好坏有极大影响。因此，处理器的选择在开发人员如何能够成功地满足车联网数字视频产品的设计需求上扮演了重要角色。

　　飞思卡尔的i.mx53芯片正式这样一款能将MCU和DSP的性能融合起来，不但能克服ARM核＋DSP所存在的瑕疵，同时能保留两则的优势特性。其中 i.MX536是面向车载行业的满足汽车级标准的处理器，接口众多，将其用做车联网的智能终端的核心处理器满足了新一代车联网行业的标准。

　　
图 车联网相关平台功能、可建立连接以及车载产品

　　上海辰汉电子采用i.MX536处理器，经过1年多的开发，完成了满足新国标的高端车载前装GPS视频终端方案，满足很大一部分客户新的系统功能、个性化、差异化功能。除了可以满足前装市场的实时车况，行驶记录，高清多摄像头车载视频监控，硬盘录像机，北斗GPS智能导航，语音识别，车载接口检测，CAN，RS485，RS232，RFID模块等各种指标性要求，还能够满足后装娱乐市场的要求，如1080P的解码、多路VGA、多屏异像、导航，3G、蓝牙、WIFI。