【安防知識(shí)網(wǎng)】生機(jī)勃勃的中國(guó)汽車市場(chǎng)

　　信息時(shí)代的高效互通使得我們的這個(gè)世界不斷地“扁平”化了。而與人類生活息息相關(guān)的衣、食、住、行等方面無(wú)不承載著時(shí)代帶來(lái)的巨大變化。在生活水平不斷提高的同時(shí)，龐大的中國(guó)汽車市場(chǎng)所展現(xiàn)的巨大商機(jī)無(wú)疑將吸引全球眾多的目光。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2007年上半年，中國(guó)大陸機(jī)動(dòng)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(guó)汽車市場(chǎng)的家庭化乃至個(gè)人化已經(jīng)成為必然的趨勢(shì)。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(xiàn)代家庭必備的“大件家具”。

　　為什么需要車載監(jiān)控

　　隨著車輛數(shù)量和保有量的不斷增加，進(jìn)而引發(fā)的各類社會(huì)問(wèn)題也困擾著“汽車人”。

　　對(duì)于個(gè)人車主們來(lái)說(shuō)，居高不下的汽車(或配件)失竊事件無(wú)疑是一場(chǎng)場(chǎng)噩夢(mèng);遭遇事故時(shí)，普通消費(fèi)者也期盼能客觀地記錄下影像材料，以免除當(dāng)事人的擔(dān)心;針對(duì)出租車司機(jī)的惡性案件，令眾“的哥”聞?wù)呱?而在我們?yōu)榻煌ㄊ鹿试斐傻亩萝囀录固煊热说臅r(shí)候，更加頭痛的是交警和保險(xiǎn)公司;公共交通的安全問(wèn)題無(wú)疑也隨時(shí)牽動(dòng)著市政官員的神經(jīng)。

　　如何有效應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，一直是專家和學(xué)者們討論的話題。而在各種各樣的解決方案之中，實(shí)施必要的監(jiān)控措施無(wú)疑是最直接和高效的方案。而由此帶來(lái)的GPS和車載監(jiān)控市場(chǎng)的興起也就勢(shì)在必行。

　　車載監(jiān)控方案

　　樸實(shí)無(wú)華的汽車“黑匣子”

　　就如同飛機(jī)上使用的“黑匣子”，此類車載設(shè)備主要應(yīng)用于特種用途車輛和長(zhǎng)途大巴上。數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得其得以大展拳腳，由于用于存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間的圖像數(shù)據(jù)，使用大容量硬盤(pán)是該類設(shè)備的特點(diǎn)。與普通DVR設(shè)備不同的是此類設(shè)備沒(méi)有即時(shí)輸出圖像的需求，而需要使用其他途徑進(jìn)行圖像傳輸。如今，小型化、安裝簡(jiǎn)便、面向普通消費(fèi)者的驅(qū)動(dòng)器、記錄機(jī)也已投入市場(chǎng)，存儲(chǔ)方式變?yōu)楦有∏傻腟D卡;另外，麥克、操作開(kāi)關(guān)內(nèi)藏于機(jī)體，提高了安裝性。此類設(shè)備可以用樸實(shí)無(wú)華來(lái)進(jìn)行描述，沒(méi)有顯示解碼需要的“面子”，其重要性體現(xiàn)在可靠性和穩(wěn)定性上。但供電和抗震一直是困擾其應(yīng)用的主要障礙。

　　“舍本逐末”的車載廣告機(jī)

　　與名不見(jiàn)經(jīng)傳的車載“黑匣子”相比，車載廣告機(jī)更加艷麗而奪目。由于運(yùn)營(yíng)情況不同，此類設(shè)備一般由廣告運(yùn)行商來(lái)經(jīng)營(yíng)并免費(fèi)安裝。其所附帶的監(jiān)控和安防功能通常被作為吸引公交公司或長(zhǎng)途運(yùn)輸公司安裝其設(shè)備的籌碼，廣告上的獲利才是運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的最終目的。因此，其安防功能反倒成了“副業(yè)”。此類設(shè)備具有解碼功能，能夠?qū)崿F(xiàn)播放存儲(chǔ)在硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)。但是由于增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，也相應(yīng)帶來(lái)了穩(wěn)定性的降低。有過(guò)乘坐公交汽車的人對(duì)此深有體會(huì)。相信隨著固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)和更先進(jìn)的視頻壓縮算法如H.264等技術(shù)的發(fā)展相信能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

　　大行其道的Double-G(GPS、GPRS)

　　GPS網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)是一種市場(chǎng)廣泛流行的防盜產(chǎn)品。車載GPS系統(tǒng)與監(jiān)控中心通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，定位準(zhǔn)確，主動(dòng)報(bào)警，在車輛被偷之前能夠主動(dòng)通知車主。即便車輛被偷走，該裝置也能夠協(xié)助警方探測(cè)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(dòng)識(shí)別警情并提醒車主。但是，雖然用戶能隨時(shí)知道汽車的位置，還是無(wú)法看到汽車現(xiàn)場(chǎng)的情況。GPS+圖像監(jiān)控的安全控制平臺(tái)，在滿足原有監(jiān)控圖像傳輸?shù)男枨笸瑫r(shí)，可以根據(jù)用戶的需要隨時(shí)升級(jí)許多其他的新功能。在全球定位的同時(shí)，通過(guò)傳輸照片對(duì)車內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。攝像頭會(huì)按照一個(gè)固定的頻率對(duì)車內(nèi)的情況進(jìn)行拍攝，并將所拍數(shù)據(jù)存入到硬盤(pán)，閃存或SD設(shè)備中。通常，存儲(chǔ)內(nèi)容會(huì)被新拍下的內(nèi)容所覆蓋。如果遇到緊急情況，攝像頭就會(huì)加快拍攝速度，并對(duì)拍攝內(nèi)容進(jìn)行保存和及時(shí)地發(fā)送。這種技術(shù)已經(jīng)與車載媒體播放器相融合，廣泛應(yīng)用于城市的出租車管理系統(tǒng)中。

　　同時(shí)，在現(xiàn)有的很多此類產(chǎn)品當(dāng)中使用GPRS作為信道來(lái)進(jìn)行圖片或圖像的傳輸，CDMA和EDGE的傳輸方案也有使用。同時(shí)，不排除熱得發(fā)紫的3G技術(shù)進(jìn)入該領(lǐng)域。

　　H.264算法助力車載視頻監(jiān)控

　　為了能夠更有效地獲得事故或緊急狀態(tài)下的真實(shí)情況，便于公安部門(mén)取證，單一的拍照已無(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬來(lái)承載。如廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)監(jiān)控市場(chǎng)的MPEG-4編解碼算法，對(duì)CIF圖像要求，至少需要384K的帶寬才能記載實(shí)時(shí)的圖像，而基于目前搭建的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，該帶寬是無(wú)法承載的。這也成為無(wú)線視頻車載監(jiān)控發(fā)展的瓶頸。

　　H.264算法的出現(xiàn)使得高帶寬實(shí)時(shí)錄像+低帶寬無(wú)線傳輸?shù)漠a(chǎn)品成為可能。依托壓縮率高，適合無(wú)線網(wǎng)傳的H.264視頻編碼技術(shù)，能在32K的帶寬下實(shí)時(shí)地傳送車上畫(huà)面，并且在有限的車載存儲(chǔ)介質(zhì)上保留時(shí)間更長(zhǎng)，質(zhì)量更高的圖像。在相同的重建圖像質(zhì)量下，H.264比傳統(tǒng)的MPEG-4節(jié)約50%左右的碼率。同時(shí)，H.264在設(shè)計(jì)之初就考慮到了在不同網(wǎng)絡(luò)資源下的分級(jí)編碼傳輸。H.264具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，在質(zhì)量不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，可以得到比MPEG-4編碼視頻更好的質(zhì)量。因其更高的壓縮比、更好的IP和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信道的適應(yīng)性，便在車載視頻通信和車載存儲(chǔ)領(lǐng)域得到越來(lái)越多的關(guān)注。新型車載無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)具體車型的不同，分一路/兩路/四路等多種產(chǎn)品形態(tài)，均能實(shí)現(xiàn)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(guò)CDMA/EDGE方式無(wú)線傳輸清晰度或幀率較低的H.264實(shí)時(shí)圖像到控制中心。并且通過(guò)警前錄像功能，可以將突發(fā)事件前后的最真實(shí)情況還原在黑匣子中。同時(shí)值得關(guān)注的是，H.264獲得優(yōu)越性能的代價(jià)是計(jì)算復(fù)雜度增加，據(jù)估計(jì)，編碼的計(jì)算復(fù)雜度大約相當(dāng)于H.263的3倍，解碼復(fù)雜度大約相當(dāng)于H.263的2倍，給算法的應(yīng)用產(chǎn)品化帶來(lái)難度。

　　車載監(jiān)控方案實(shí)例

　　下面以某公司的多媒體網(wǎng)絡(luò)處理芯為例介紹一種4路實(shí)時(shí)視頻車載方案。該芯片是一顆已廣泛應(yīng)用于可視電話、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器及數(shù)字可視對(duì)講等產(chǎn)品的SOC。它的特點(diǎn)是以硬件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的H.264算法，并在其ARM926核的Linux操作系統(tǒng)上為車載監(jiān)控設(shè)計(jì)了一套較完整的單路/多路方案，有效地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)者的開(kāi)發(fā)難度和產(chǎn)品上市時(shí)間。下圖是標(biāo)注信號(hào)處理流程的最小應(yīng)用系統(tǒng)?；谠撓到y(tǒng)的產(chǎn)品已經(jīng)在城市公交系統(tǒng)中得以應(yīng)用和實(shí)踐。

　　圖像采集部分為裝載在大巴車輛內(nèi)外的4個(gè)攝像頭和音頻Mic，采集后的信號(hào)送入前端的圖像音頻合路芯片，被封裝成標(biāo)準(zhǔn)的BT.656格式和I2S方式，送入3510主芯片。其中，4路實(shí)時(shí)的音頻數(shù)據(jù)被合成為一路I2S接口接入。主芯片對(duì)4路不同的視頻分別進(jìn)行H.264的實(shí)時(shí)CIF編碼壓縮和G.726的語(yǔ)音編碼壓縮，壓縮后的碼流進(jìn)行音視頻的復(fù)合，并存入硬盤(pán)。同時(shí)可將其中任意一路實(shí)時(shí)地通過(guò)無(wú)線模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。帶寬控制在32k以內(nèi)，可以每秒傳送5幀的CIF圖像。而清晰的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被記錄在本地的存儲(chǔ)介質(zhì)上。車輛同時(shí)配備GPS導(dǎo)航模塊，監(jiān)控中心通過(guò)電子地圖對(duì)車輛的實(shí)際位置一目了然，并能有效地進(jìn)行控制。監(jiān)控中心也可以實(shí)時(shí)瀏覽和切換每輛車上的攝像頭，了解客流情況和安全情況。系統(tǒng)也可以將錄制好的音視頻碼流通過(guò)主芯片解碼，DA轉(zhuǎn)換后，再現(xiàn)在車內(nèi)顯示屏上。

　　主芯片上有著豐富的接口，可以根據(jù)不同類型的車輛應(yīng)用，選擇不同的存儲(chǔ)介質(zhì)，如硬盤(pán)，存儲(chǔ)卡或U盤(pán)。也可以將多種告警信號(hào)和云臺(tái)控制信號(hào)接入。并且，通過(guò)變化前端的AD芯片或者采用多芯片之間的網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)方式，實(shí)現(xiàn)單路/兩路/四路/CIF及D1格式的車載實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。并且，由于內(nèi)部使用ASIC結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)編解碼，使得使用者能夠更加充分地利用Arm9芯片資源來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的附加功能。很多先前在車載領(lǐng)域成熟的應(yīng)用可以方便地移植到此系統(tǒng)中來(lái)。