專利名稱：一種基于dsp的車載視頻記錄儀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車交通安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置。
技術(shù)背景由于視頻圖像包含的信息直觀、豐富，車載視頻記錄儀在約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定方面，相對于傳統(tǒng)的人工監(jiān)督、抽樣檢查、事后取證等方法，具有積極、重要的作用。近幾年來的統(tǒng)計資料表明使用車載視頻記錄儀，交通事故發(fā)生率降低了 52%，大大減少了人員傷亡和財產(chǎn)損失，產(chǎn)生了明顯的社會效益與經(jīng)濟效益。但是傳統(tǒng)的視頻記錄儀有以下缺點圖像質(zhì)量低、穩(wěn)定性和抗干擾能力 差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，該裝置的圖像清晰、穩(wěn)定性和抗干擾能力強。如上構(gòu)思，本實用新型的技術(shù)方案是一種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，其特征在于包括攝像頭、視頻處理模塊、視頻存儲模塊以及顯示器；視頻處理模塊由視頻編碼芯片、嵌入H. 264視頻壓縮算法的DSP微處理器、FPGA和視頻解碼芯片組成；其中，攝像頭的輸出端口與視頻編碼芯片的輸入端口連接，視頻編碼芯片的輸出端口將攝像機攝取的視頻輸入到DSP微處理器的視頻口，DSP微處理器通過輸出端口將壓縮后的視頻信號分別輸入到FPGA和視頻存儲模塊，F(xiàn)PGA的輸出端口將壓縮后的視頻信號處理后輸入到視頻解碼芯片的輸入端口，視頻解碼芯片的輸出端口與顯示器連接；視頻編碼芯片和視頻解碼芯片雙向連接，它們的輸出端與視頻存儲模塊連接；車載電源與電源調(diào)理電路連接，電源調(diào)理電路包括由保險絲F1、二極管Dl和TVS管Zl連接的電路。上述視頻編碼芯片采用SAA7115、視頻解碼芯片采用SAA7105。上述DSP微處理器采用TMS320DM642。上述顯示器的型號為FYD12864-0402B。上述視頻存儲模塊由ARM和SD卡連接組成，ARM型號為LPC2378。上述攝像頭采用1/4" SONY機器視覺專用模組。本實用新型的優(yōu)點是I、將H. 264視頻壓縮算法嵌入到DSP微處理器中，提高了視頻壓縮的質(zhì)量，使存儲的視頻圖像更加清晰，并利用視頻存儲模塊中的ARM將壓縮后的視頻方便地存入SD卡，通過對異常駕駛信息的識別，實現(xiàn)在危險狀態(tài)下視頻信息的自動記錄，為車輛異常偏離車道檢測、駕駛員異常駕駛行為監(jiān)控和交通事故的責(zé)任認定證等提供可靠的事實依據(jù)。2、本裝置采用的電源調(diào)理電路中的保險絲Fl和二極管Dl分別在短路和電源反接時對電路進行保護，TVS管Zl用來抑制瞬間高電壓脈沖，共模電感能有效消除共模干擾，這樣處理后就能得到較穩(wěn)定的電壓，可以有效解決傳統(tǒng)車載環(huán)境下電源穩(wěn)定性差的問題，從而提高裝置的穩(wěn)定性和抗干擾能力強。

圖I為本實用新型的硬件結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型的視頻輸入輸出通道圖；圖3為本實用新型的SD卡連接圖；圖4為本實用新型的電源調(diào)理電路圖。
具體實施方式
參照圖1，一種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，由攝像頭、視頻處理模塊、視頻存 儲模塊以及顯示器FYD12864-0402B組成。視頻處理模塊由視頻編碼芯片SAA7115、嵌入H. 264視頻壓縮算法的DSP微處理器TMS320DM642、FPGA和視頻解碼芯片SAA7105組成；視頻存儲模塊由ARM和SD卡連接組成，ARM型號為LPC2378。攝像頭的輸出端口與視頻編碼芯片SAA7115的輸入端口連接，視頻編碼芯片SAA7115的輸出端口將攝像機攝取的視頻輸入到DSP微處理器TMS320DM642的視頻口，DSP微處理器TMS320DM642通過輸出端口將壓縮后的視頻信號分別輸入到FPGA和視頻存儲模塊中的ARM，F(xiàn)PGA的輸出端口將壓縮后的視頻信號處理后輸入到視頻解碼芯片SAA7105的輸入端口，視頻解碼芯片SAA7105的輸出端口與顯示器連接；視頻編碼芯片和視頻解碼芯片雙向連接，它們的輸出端與視頻存儲模塊連接中的ARM;車載電源與電源調(diào)理電路連接，電源調(diào)理電路包括由保險絲F1、二極管Dl和TVS管Zl連接的電路。上述攝像頭采用1/4" SONY機器視覺專用模組。參照圖2，該模塊分為視頻處理的前向和后向通道，高性能、高速度的視頻編解碼芯片使得高畫質(zhì)視頻能夠?qū)崟r的送交DM642處理。DM642有三個可配置的視頻口 VPO、VPl和VP2(其中VP0、VP1為多功能復(fù)用VP2為單一定義引腳)，每個視頻口又可分為A、B兩個通道，可同時配置為視頻輸入或輸出。在視頻采集前向通道中，模擬視頻信號經(jīng)過Philips公司的視頻編碼芯片SAA7115以后，變成標(biāo)準(zhǔn)的BT. 656格式信號，并和DM642的VPO 口相連。視頻后向輸出通道中，由DM642輸出的BT. 656視頻信號加上FPGA疊加上去的信息，經(jīng)過芯片SAA7105時能被分離出Y信號、Cb信號和Cr信號，并由片內(nèi)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成各個不同標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出，實現(xiàn)視頻解碼。視頻編解碼芯片都通過I2C總線進行配置，并采用外接晶振。參照圖3，在視頻存儲部分，ARM芯片選用LPC2378，在最小系統(tǒng)完成后，由于有現(xiàn)成的SD卡驅(qū)動，讀寫操作非常方便，只需將ARM對應(yīng)的端口與SD卡相連。硬件上有9根連接線(分為電源線、地線、時鐘線、命令線和四根數(shù)據(jù)線)和若干限流電阻以及電壓保護二極管，這使得即使在顛簸的車載環(huán)境中，SD卡中的數(shù)據(jù)也不會損壞和丟失，SD卡硬件連接圖如圖3所示。參照圖4，在車載環(huán)境下，電源的穩(wěn)定性對圖像的質(zhì)量影響很大，車內(nèi)所有的用電器都是并聯(lián)在一個蓄電池上的，互相之間會有干擾，傳統(tǒng)視頻記錄儀的圖像變形很大程度上是由電源不穩(wěn)定造成的。本文中采用了如圖4所示的電源調(diào)理電路。保險絲Fl和二極管Dl分別在短路和電源反接時對電路進行保護，TVS管Zl用來抑制瞬間高電壓脈沖，共模電感能有效消除共模干擾，這樣處理后就能得到較穩(wěn)定的電壓。系統(tǒng)的部分外設(shè)需要5V電壓，DSP工作時需要3. 3V的外圍I/O電壓和I. 4V的核心電壓，ARM則需要有3. 3V的工作電壓。 本文采用了開關(guān)電源芯片LM2576將電壓轉(zhuǎn)為5V，該芯片的輸出電流最高可達3A，能夠滿足系統(tǒng)的功率要求，5V電壓再分別由LP3966得到3. 3V電壓，MAX1951得到I. 4V的電壓。本實用新型的工作過程如下一開始，啟動視頻記錄儀，帶系統(tǒng)完成初始化后，攝像頭開始工作，采集視頻，當(dāng)駕駛?cè)顺霈F(xiàn)異常的駕駛行為時，系統(tǒng)會將這些信息進行壓縮存儲。
權(quán)利要求1.一種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，其特征在于包括攝像頭、視頻處理模塊、視頻存儲模塊以及顯示器；視頻處理模塊由視頻編碼芯片、嵌入H. 264視頻壓縮算法的DSP微處理器、FPGA和視頻解碼芯片組成；其中，攝像頭的輸出端ロ與視頻編碼芯片的輸入端ロ連接，視頻編碼芯片的輸出端ロ將攝像機攝取的視頻輸入到DSP微處理器的視頻ロ，DSP微處理器通過輸出端ロ將壓縮后的視頻信號分別輸入到FPGA和視頻存儲模塊，F(xiàn)PGA的輸出端ロ將壓縮后的視頻信號處理后輸入到視頻解碼芯片的輸入端ロ，視頻解碼芯片的輸出端ロ與顯示器連接；視頻編碼芯片和視頻解碼芯片雙向連接，它們的輸出端與視頻存儲模塊連接；車載電源與電源調(diào)理電路連接，電源調(diào)理電路包括由保險絲F1、ニ極管Dl和TV S管Zl連接的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，其特征在于上述視頻編碼芯片采用SAA7115、視頻解碼芯片采用SAA7105。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，其特征在于上述DSP微處理器采用TMS320DM642。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，其特征在于上述顯示器的型號為FYD12864-0402B。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，其特征在于上述視頻存儲模塊由ARM和SD卡連接組成，ARM型號為LPC2378。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，其特征在于上述攝像頭采用1/4" SONY機器視覺專用模組。
專利摘要一種基于DSP的車載視頻記錄儀裝置，包括攝像頭、視頻處理模塊、視頻存儲模塊以及顯示器；視頻處理模塊由視頻編碼芯片、嵌入H.264視頻壓縮算法的DSP微處理器、FPGA和視頻解碼芯片組成；其中，攝像頭的輸出端口與視頻編碼芯片的輸入端口連接，視頻編碼芯片的輸出端口與DSP微處理器的視頻口連接，DSP微處理器的輸出端口分別與FPGA和視頻存儲模塊連接，F(xiàn)PGA的輸出端口與視頻解碼芯片的輸入端口連接，視頻解碼芯片的輸出端口與顯示器連接；車載電源與電源調(diào)理電路連接。本裝置提高了視頻壓縮的質(zhì)量，使存儲的視頻圖像更加清晰，適合作為車載安全輔助系統(tǒng)裝置，同時提高了裝置的穩(wěn)定性和抗干擾能力強。
文檔編號G07C5/08GK202615471SQ20122013509
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者閆光輝, 杜峰, 童敏勇, 高鮮萍, 王少華 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)