【安防知識網(wǎng)】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(xiàn)的巨大商機無疑將吸引全球眾多的目光。

　　據(jù)不完全統(tǒng)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(jīng)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(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，進而引發(fā)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?yōu)榻煌ㄊ鹿试斐傻亩萝囀录固煊热说臅r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(jīng)。

　　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(jiān)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(jiān)控市場的興起也就勢在必行。

　　車載監(jiān)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(shù)字存儲技術的迅猛發(fā)展，使得其得以大展拳腳，由于用于存儲長時間的圖像數(shù)據(jù)，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?yōu)楦有∏傻腟D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(xiàn)在可靠性和穩(wěn)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(jīng)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(jīng)營并免費安裝。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(yè)”。此類設備具有解碼功能，能夠實現(xiàn)播放存儲在硬盤中的數(shù)據(jù)。但是由于增加了系統(tǒng)的復雜度，也相應帶來了穩(wěn)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(tài)存儲技術和更先進的視頻壓縮算法如H.264等技術的發(fā)展相信能很好地解決這個問題。

　　大行其道的Double-G(GPS、GPRS)

　　GPS網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)是一種市場廣泛流行的防盜產(chǎn)品。車載GPS系統(tǒng)與監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)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(xié)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(xiàn)場的情況。GPS+圖像監(jiān)控的安全控制平臺，在滿足原有監(jiān)控圖像傳輸?shù)男枨笸瑫r，可以根據(jù)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(jiān)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(shù)據(jù)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(fā)送。這種技術已經(jīng)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(tǒng)中。

　　同時，在現(xiàn)有的很多此類產(chǎn)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(fā)紫的3G技術進入該領域。

　　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(wǎng)絡帶寬來承載。如廣泛應用于傳統(tǒng)監(jiān)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(wǎng)絡，該帶寬是無法承載的。這也成為無線視頻車載監(jiān)控發(fā)展的瓶頸。

　　H.264算法的出現(xiàn)使得高帶寬實時錄像+低帶寬無線傳輸?shù)漠a(chǎn)品成為可能。依托壓縮率高，適合無線網(wǎng)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(tǒng)的MPEG-4節(jié)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(wǎng)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(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)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(wǎng)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(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(fā)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(yōu)越性能的代價是計算復雜度增加，據(jù)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(chǎn)品化帶來難度。

　　車載監(jiān)控方案實例

　　下面以某公司的多媒體網(wǎng)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(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡視頻服務器及數(shù)字可視對講等產(chǎn)品的SOC。它的特點是以硬件方式來實現(xiàn)復雜的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(fā)難度和產(chǎn)品上市時間。下圖是標注信號處理流程的最小應用系統(tǒng)。基于該系統(tǒng)的產(chǎn)品已經(jīng)在城市公交系統(tǒng)中得以應用和實踐。

　　圖像采集部分為裝載在大巴車輛內外的4個攝像頭和音頻Mic，采集后的信號送入前端的圖像音頻合路芯片，被封裝成標準的BT.656格式和I2S方式，送入3510主芯片。其中，4路實時的音頻數(shù)據(jù)被合成為一路I2S接口接入。主芯片對4路不同的視頻分別進行H.264的實時CIF編碼壓縮和G.726的語音編碼壓縮，壓縮后的碼流進行音視頻的復合，并存入硬盤。同時可將其中任意一路實時地通過無線模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。帶寬控制在32k以內，可以每秒傳送5幀的CIF圖像。而清晰的實時數(shù)據(jù)被記錄在本地的存儲介質上。車輛同時配備GPS導航模塊，監(jiān)控中心通過電子地圖對車輛的實際位置一目了然，并能有效地進行控制。監(jiān)控中心也可以實時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主芯片解碼，DA轉換后，再現(xiàn)在車內顯示屏上。

　　主芯片上有著豐富的接口，可以根據(jù)不同類型的車輛應用，選擇不同的存儲介質，如硬盤，存儲卡或U盤。也可以將多種告警信號和云臺控制信號接入。并且，通過變化前端的AD芯片或者采用多芯片之間的網(wǎng)絡級聯(lián)方式，實現(xiàn)單路/兩路/四路/CIF及D1格式的車載實時監(jiān)控系統(tǒng)。并且，由于內部使用ASIC結構來實現(xiàn)編解碼，使得使用者能夠更加充分地利用Arm9芯片資源來實現(xiàn)更多的附加功能。很多先前在車載領域成熟的應用可以方便地移植到此系統(tǒng)中來。