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            一種新的車載數(shù)字硬盤錄像機的設計方案

            作者: 時間:2009-03-25 來源:網(wǎng)絡 收藏

            基于 PNX1700 的強大處理能力,理論上一顆PNX1700 可以完成8 路CIF 的MPEG4 編碼;同時為了滿足應用的需要、還提供了很多視頻專用功能,比如視頻濾波、De-interlace處理、高分辨顯示輸出、OSD 功能等,提供了網(wǎng)絡和IDE 接口,還提供了2 路視頻輸入/輸出接口。PNX1700 還具有PCI/XIO 總線,提供了很好的擴充能力,如USB、WI-FI 等。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/197883.htm

            由于主/從DSP 各有2 路視頻輸入,所以總共可以實現(xiàn)4 路視頻輸入,但需要通過PCI進行圖像數(shù)據(jù)交換,才能實現(xiàn)4 路圖像的現(xiàn)場顯示和資源合理分配。也就是主DSP 采集完視頻數(shù)據(jù)后必須通過DMA 寫入從DSP 的內存,并通過中斷告知從DSP;而從DSP 采集完視頻數(shù)據(jù)后也必須通過中斷通知主DSP 讀取數(shù)據(jù)。這樣就可以實現(xiàn)4 畫面的現(xiàn)場顯示和4路雙碼流MPEG4 編碼設計,還可以減輕主DSP 的負擔,使主DSP 可以有更多的資源來實現(xiàn)增值應用,如廣告影片的播放,GPS 行車定位和網(wǎng)絡應用等。
            三、軟件設計
            本方案采用 Nexperia 平臺提供的pSOS 嵌入式操作系統(tǒng),由于此操作系統(tǒng)是philips 提供的專用操作系統(tǒng),有著成熟的大規(guī)模應用,在PNX1700 上有很好的表現(xiàn),如實時性、穩(wěn)定性和擴展性等都不比其他的商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)差。程序分兩部分,一部分是從程序,比較簡單,主要是4 路編碼的實現(xiàn);另一部分是主程序的設計,比較復雜,主要實現(xiàn)傳輸編碼、文件存儲管理、回放和控制等。
            圖 3 是從程序的軟件處理流程示意圖,從圖3 可以看出,從程序主要的工作就是實現(xiàn)視頻和音頻數(shù)據(jù)的編碼,其中2 路的圖像數(shù)據(jù)由主DSP 提供并通過PCI 中斷告知。由于PNX1700 支持4 通道立體聲采集,所以音頻數(shù)據(jù)可以本地采集。當編碼完成后,數(shù)據(jù)進行必要的緩沖處理并發(fā)送中斷通知主DSP,主DSP 接收到中斷請求后主動讀取并經文件系統(tǒng)處理后完成存儲。

            圖 4 是主DSP 程序的視頻流處理流程示意圖,從圖4 可以看出,主程序接收到視頻采集完成中斷后不但要進行現(xiàn)場顯示,還要通過PCI 的DMA 寫到從DSP 的內存,并發(fā)送中斷通知從DSP;如果是需要顯示從DSP 采集的圖像數(shù)據(jù),還需要處理從DSP 的中斷請求,通過PCI 的DMA 讀取緩存在從DSP 內存的圖像數(shù)據(jù),就可以實現(xiàn)任意單路或多畫面合成的現(xiàn)場顯示。如果需要雙碼流傳輸,則可以進行編碼傳輸。

            圖 5 是主DSP 程序錄像數(shù)據(jù)存儲和播放流程的示意圖。對于非應用,錄像數(shù)據(jù)經過文件系統(tǒng)處理后就可以直接存儲到大容量硬盤。但由于環(huán)境存在強烈的震動,不但讀寫不可靠,還很容易損壞機械硬盤,所以本方案設計了一個獨特的停車自動備份功能,也就是在行車過程中產生的錄像數(shù)據(jù)通過專用文件系統(tǒng)臨時保存在CF 卡中,當系統(tǒng)檢測到停車狀態(tài)時再喚醒硬盤并把CF 卡的錄像數(shù)據(jù)轉存到硬盤,這樣硬盤就不需要復雜和昂貴的避震系統(tǒng),不管多差的路況都不會損害硬盤,可以輕松和可靠地實現(xiàn)行車錄像資料的長時間保存,并可以大大提高的可靠性和穩(wěn)定性,延長硬盤的使用壽命。錄像資料可以通過網(wǎng)絡和 USB 磁盤進行備份,還可以用刻錄機刻錄以便長期保存?zhèn)洳椤?br />如果配套一個遠程網(wǎng)絡監(jiān)控中心,則可以通過GPRS 等無線網(wǎng)絡進行遠程監(jiān)控,構建一個完備的移動設備監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)。
            四、增值應用
            針對應用市場,車載數(shù)字的增值應用有著非常巨大的應用空間,比如廣告、影片、GPS 導航、GPRS 遠程傳輸和行車記錄(汽車黑匣子)等。本系統(tǒng)由于采用了雙DSP設計,有比較豐富的接口資源和DSP 資源,也就為增值應用提供了足夠的資源空間。特別是采用雙輸出設計,可以實現(xiàn)播放廣告影片和預覽/回放錄像資料互不影響。
            五、總結
            車載硬盤作為適合車輛的監(jiān)控設備,隨著社會認同度的增加和其功能的不斷完善,它的適用范圍將越來越廣,作用將越來越大。不僅在長途大巴、公共汽車上將被廣泛的應用,而且在火車、船舶、救護車、消防車、公安交警用車、物資運輸車、旅行車、機關、學校、幼兒園等單位的接送專車上都有十分廣泛的用途。車載錄像機將為社會更加文明,生活更加安全起到十分重要的作用。
            本文作者創(chuàng)新點:
            1)基于兩顆高性能DSP,采用先進的MPEG4 壓縮算法,通過PCI 組成四路實時雙碼流多功能車載錄像機。
            2)行車時選用CF 卡為存儲設備,運用停車自動備份的策略,這樣可避免在行車過程中使用機械硬盤,大大提高了車載錄像機的可靠性。


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