原创对行车记录仪的一些分析

 2011-5-31 16:34  3824 10 10 分类: 工程师职场

上个星期，因为客户原因，对行车记录仪进行了一些调查，在此将对这个产品的一些特点进行分析，供业务使用、开发参考。

这个产品是放置在车辆驾驶室内部某个位置（一般是通过吸盘和支架悬挂），功能是在行驶过程中，对前面路况进行循环录像，以备在需要时，将停止录像前一段时间的视频数据用来取证、分析使用；另外一个使用环境是，在人员离开车辆后，对车辆内外某个区域进行录像监控，记录环境人、物活动状况。

对于行车记录仪，我们需要关心：

1，视频的分辨率

这个是一个硬性的指标，一个视频采集系统，处理视频数据的分辨率，是系统硬件能力的根本表现。

传统视频监控采集多数是VGA分辨率，大约就是30万像素，这个级别的行车记录仪已经很是便宜，能够使用的处理器非常多，系统要求也不高。

而为了让视频数据在法庭上有取证权限，现在要求视频分辨率至少要在D1以上，就是至少要达到720X576（PAL）大约41.4万像素，目前的CMOS传感器，通过在手机上的大量使用、往往跳过这个级别，直接跨到130万像素（就是1280X1024），这样，目前的行车记录仪许多就直接将编码分辨率定位到720P。

720P是图像垂直扫描的行数，由于工业标准16：9或者4：3的不同，其水平扫描数可能为：1280或者960。

要注意，图像传感器的分辨率和编码的分辨率不是同一个概念，图像传感的分辨率决定了整个视频的画质的基础水平，在编码时，往往会对这个分辨率进行裁剪，好的情况是将多的数据来压缩，有的时候，为了成本原因，一些产品中是将低的分辨率的视频进行插补，提升到更加高的水平去编码和显示，这样的时候，画质是劣化的。

2，编码格式

这个问题对于使用者来说，表面上看关联不是很大，但是实际上是影响产品档次和品质的重要指标。

目前，好的视频编码格式是H.264（MPEG-4的第10部分），但是这个格式对系统的要求很高，运算量很大，实际使用中的许多方案目前采用的是Motion JPEG编码方式，MJPEG对系统的处理能力要求低，许多低端的处理器都能够完成。

在编码时，许多系统会将每秒钟记录图像的数量（即帧速率）进行修改，按照规范来说，PAL25帧或者NTSC30帧是基础要求，但往往为了数据量和运算能力，产品中将帧速率选定为10-15，然后在重放的时候，通过插补，用25或者30输出，使用者多数并不察觉。

我们鉴定时，图像要不能拖尾，也不能明显感觉跳跃。

不同编码格式以及格式中具体的参数选择不同，录像的数据量差别很大，同样的视频质量，H.264比较MJPEG要低许多。同样是4G的内存，做MJPEG（10-15帧）的录像，40分钟就要一个循环，而采用H.264，就是按照25帧，也要超过80分钟一个循环（由于任何存储器的使用都是有寿命的，多的循环代表使用寿命短）。

在视频编码中，有一个重要的指标是运动检测，运动检测功能可以在外部没有运动和变化时，大幅减少记录的数据量，这个功能目前仅仅在极少高端产品中使用。

另外，要注意音频编码格式，行车记录仪多数都有记录音频，不同的编码格式，影响产品的使用。

3，图像采集

我们知道，现在的行车记录仪基本上都是采用CMOS传感器来完成视频采集的，不同品牌和制程的传感器，对于不同照度环境的处理能力是不同的，好的传感器，有更加好的自动亮度适应和补偿能力，能够适应更加低的照度和更加亮的环境，特别的是，有好的自适应的自动亮度调节性能，动态范围大，能够在环境亮度快速变化时，及时修正系统参数，保证记录的可靠性。

而光学系统是产品的一个重要成本支出，是否具有调焦能力，焦距范围、视角范围，都是这个产品的重要指标，目前，还没有看到有自动调焦的系统，产品多数为定焦的简易产品，即使这样，这个系统已经是目前产品的重要成本支出方向了，其品质对系统表现影响很大。

是否有红外补光能力，也是一个成本因数和系统性能影响指标，在固定的暗背景和夜间行驶时，有红外补光，会提高视频质量。

4，显示屏
作为一个完整的产品，需要有一个即使的显示单元来检验系统工作状态，在工作环境中及时回放和观看，以前的低端产品多数没有显示屏，现在多数配接2.4寸的TFT。

5，电源供应

本身作为车载产品，应该可以仅仅采用12V外部供电即可，现在许多系统设计中，还是采用内置锂电池的方式，在没有外部供电时，保证系统还能够工作，因此，系统的功耗管理水平对系统影响也不小。
好的设计应该直接采用12V外部输入，然后内部将电池充电和变化什么集中处理，目前市场产品多数还是采用外部一个12V转5V的适配器，内部再去充电管理，疑似成本会高一些。

6，其他

产品的人机界面、操作方式等是性能的另外一些表现方式，好的界面方便使用，操控。

更加小的外观尺寸方便隐藏和安装，目前的产品在这里方向的努力还不够多。

有的系统能够支持视频输出，甚至支持HDMI输出，这个同成本也有很大关联性。

时间紧张，就简单总结如上。

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