干掉行車(chē)記錄儀的三個(gè)攔路虎：高溫、黑夜、圖像質(zhì)量

隨著(zhù)中國汽車(chē)保有量的劇增，道路交通事件的頻率上升，越來(lái)越多的私家車(chē)主開(kāi)始注重視頻取證，這也促進(jìn)了行車(chē)記錄儀市場(chǎng)的發(fā)展。行車(chē)記錄儀不僅有利于在交通事件中提供一份可信的證據資料，有利于交警定責和保險公司理賠，而且對于培養良好的駕駛習慣、讓駕駛人遵守交通規則也起到了一定的作用，加上行車(chē)記錄儀的后裝成本要低很多，因而使其有望成為家庭用車(chē)及乘用車(chē)、出租車(chē)、專(zhuān)車(chē)等的標準配置之一。

 

行車(chē)記錄儀強調環(huán)境適應性

 

在開(kāi)發(fā)上，行車(chē)記錄儀需要解決的主要問(wèn)題有：可靠性和低功耗、清晰度、夜間能見(jiàn)度、畫(huà)質(zhì)、色彩以及多視角應用需求。

 

 

安霸半導體技術(shù)(上海)有限公司軟件研發(fā)總監孫魯毅

 

可靠性來(lái)源于優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品零部件特別是DSP主芯片、內存和圖像傳感器等。行車(chē)記錄儀安裝的位置通常是在汽車(chē)前風(fēng)擋中間，或是后視鏡的背面。這些安裝位置在夏天陽(yáng)光直射的時(shí)候，環(huán)境溫度可能高達90℃，芯片封裝在行車(chē)記錄儀盒子內部，其表面溫度會(huì )更高。如果DSP等核心部件在高溫下出現不穩定、死機、自動(dòng)重啟等故障，將直接導致視頻圖像數據的丟失。但通常民用消費類(lèi)品芯片的溫度范圍在0~70℃之間，因此，民用消費類(lèi)如手機芯片很難直接用于行車(chē)記錄儀，必須采用寬溫度范圍的工業(yè)級產(chǎn)品才能有良好的可靠性保障。

 

同時(shí)，低功耗常常也是可靠性的一種保證。因為一般來(lái)講，行車(chē)記錄儀的尺寸大小、安裝限制都比較嚴格，在較小的密封外殼內，如果內部芯片的功耗較大，就會(huì )導致嚴重發(fā)熱而升溫迅速，令到高溫下，CMOS傳感器的噪點(diǎn)增大，且過(guò)高的溫度也有可能造成DSP、內存、CMOS等元件無(wú)法正常工作。

 

其次，在畫(huà)質(zhì)要求上，1080P及以上像素已漸成市場(chǎng)主流。由于行車(chē)記錄儀普遍采用超廣角鏡頭，因此等距離的前車(chē)在視野中占的比例要比人眼或手機更小，更高清晰度(如2304x1296/1296P，以及2560x1440/1440P)的視頻會(huì )明顯改善圖片清晰度，更有利于視頻取證，如果放在1080P的監視示器上顯示，則會(huì )因為超采樣的關(guān)系，使得畫(huà)面非常銳利。除此之外，顏色準確度、自動(dòng)白平衡準確度也是關(guān)鍵要素。一天中不同的時(shí)段，以及在地道、立交橋等環(huán)境受到不同光線(xiàn)的影響下，需要隨時(shí)調整色彩設置和白平衡設置，好的畫(huà)質(zhì)和色彩不但增加了視頻證據的可信度，而且本身在大屏幕回放的時(shí)候也更賞心悅目。

 

特別需要關(guān)注的是夜間能見(jiàn)度表現。夜間照度較低，CMOS傳感器的噪點(diǎn)偏大，視頻容易模糊或有馬賽克；另外，夜間車(chē)燈和路燈的亮度比路面要高得多，也容易造成對面出現行駛車(chē)輛時(shí)影響到路面辨識度，或者自己車(chē)燈打到前車(chē)尾部時(shí)造成車(chē)牌曝光過(guò)度而無(wú)法辨識。要解決這些問(wèn)題，不僅需要采用支持低照度良好CMOS圖像傳感器，而且還需要DSP支持高高動(dòng)態(tài)功能，從而實(shí)現降低視頻噪聲、抑制強光、提升路面能見(jiàn)度的目的。

 

在目前對新型行車(chē)記錄儀的開(kāi)發(fā)方面，更強調的是具有強大的使用功能。例如，不僅僅是單路，還應支持雙路視頻，既可拍前視，也可在倒車(chē)時(shí)拍后視；有的還可用于監控司機，防止疲勞駕駛；有的還可支持360度環(huán)視，把安全擴展到全視角。多視角要解決的問(wèn)題是增大視頻的覆蓋范圍，特別是倒車(chē)視頻、車(chē)身環(huán)視視頻等，通常主要應用在中高檔配置車(chē)輛或超長(cháng)乘用車(chē)上，且支持雙路視頻的行車(chē)記錄儀還可帶有視頻錄制功能。

 

中高端行車(chē)記錄儀，告別低價(jià)720P和廉價(jià)1080P

 

在當前行車(chē)記錄儀的整體解決方案的開(kāi)發(fā)上，市場(chǎng)競爭主要集中在兩個(gè)方面：一是，低價(jià)720P和廉價(jià)版1080P方案，其最終產(chǎn)品價(jià)格較低，但在功耗、圖像質(zhì)量、清晰度、夜間能見(jiàn)度上有所折扣；二是，采用平板電腦的技術(shù)方案，以安卓定制化系統為基礎，在桌面用戶(hù)界面上提供一些娛樂(lè )和簡(jiǎn)易的智能附屬功能，但主DSP的圖像和視頻效果類(lèi)似于平板電腦，并未對行車(chē)記錄儀做專(zhuān)門(mén)優(yōu)化。目前來(lái)看，從兩種角度著(zhù)力的行車(chē)記錄儀在低端和特殊市場(chǎng)中會(huì )有一定的份額，但對中高端市場(chǎng)缺乏沖擊力，用戶(hù)體驗不好。

 

而在行車(chē)記錄儀中高端市場(chǎng)上，需要挑選高可靠性的主芯片，要能適應于寬溫度范圍，功耗盡可能要低，且最好是已有大量市場(chǎng)占有率的成熟產(chǎn)品。對于新產(chǎn)品，最好采4M以上像素的傳感器以改善清晰度，并且支持高動(dòng)態(tài)功能，DSP的降噪功能也要好，對于一些特別需求，還應選擇支持雙路視頻，提供倒車(chē)輔助、并線(xiàn)輔助、前車(chē)報警燈等附加功能。以安霸開(kāi)發(fā)的技術(shù)方案為例，目前，A7L系列是市場(chǎng)中高端的主流方案，A12系列則是更新一代的中高端方案。

 

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，安霸A7L/A12芯片功耗更低，溫度范圍更寬，可靠性更好。A7L/A12支持3M、4M像素CMOS，支持高動(dòng)態(tài)功能，有良好的降噪算法以及優(yōu)化的H.264高效率編碼算法，改善了快速運動(dòng)場(chǎng)景和夜間噪點(diǎn)場(chǎng)景下的編碼效果，并且在同等畫(huà)質(zhì)下可采用更低碼率編碼，特別是在雙路視頻和360度環(huán)視功能上，該系列技術(shù)方案的優(yōu)勢更加明顯。

 

 

升級抓拍相機像素 提升取證說(shuō)服力

 

除了行車(chē)記錄儀之外，交通管理部門(mén)所使用的抓拍相機的需求量增長(cháng)也較為明顯。隨著(zhù)CCD傳感器像素的增加，攝像機的清晰度從以前的1080P迅速上升至5M、8M甚至更高，這使得抓拍相機可以把被拍攝車(chē)輛照得更清楚，有利于圖像證據的說(shuō)服力，并且一臺高像素CCD抓拍相機可以覆蓋更多車(chē)道，不但降低了設備安裝成本，且在捕捉違法越線(xiàn)的車(chē)輛方面也可達到同樣的效果。

 

在這一方面，安霸半導體的S2高級攝像機芯片可以實(shí)現4KP30，或者1080P120 等高規格視頻效果，有利于道路監控應用。尤其是在高動(dòng)態(tài)技術(shù)的發(fā)展和應用上，除了1080p30高動(dòng)態(tài)功能已經(jīng)成為主流外，安霸還是市場(chǎng)上唯一實(shí)現了3M、4M像素高動(dòng)態(tài)技術(shù)方案的廠(chǎng)家。安霸主流的技術(shù)方案，可以支持三次曝光疊加的高動(dòng)態(tài)功能，以獲取最大的動(dòng)態(tài)范圍，支持特殊的、完全沒(méi)有運動(dòng)所產(chǎn)生的瑕疵的Dual Gain高動(dòng)態(tài)功能，適合高速行車(chē)的應用。

 

此外，安霸半導體還和國內安防巨頭合作設計開(kāi)發(fā)了一體化警用執法儀，可以方便交警隨身佩帶，實(shí)現高清晰度照片和視頻的拍攝，具有3G/4G網(wǎng)絡(luò )傳輸等功能，有助于交警解脫雙手，迅速處理道路交通事件，并在執法過(guò)程中全程做圖像視頻備份，提高工作效率，也保護了警察人身安全，防止暴徒試圖襲警和破壞證據。

 

目前，安霸半導體還開(kāi)發(fā)出了可以支持一轉四的SerDes芯片B5，系統可以用一顆主DSP連接四個(gè)1080P的CMOS傳感器，實(shí)現多視角覆蓋。安霸半導體還積極關(guān)注全局曝光(Global Shutter) CMOS傳感器的發(fā)展，這一技術(shù)有望逐漸取代CCD技術(shù)，不但有利于降低成本，降低功耗，并且還有望改善低照度，增加畫(huà)面清晰度。

 

展望未來(lái)，專(zhuān)業(yè)交通抓拍相機可能朝著(zhù)高像素、全局曝光CMOS、智能化等方向發(fā)展，有利于提高畫(huà)面質(zhì)量，增加執法取證的威懾力。夜間抓拍輔助光照可能會(huì )向高速可見(jiàn)光同步頻閃甚至紅外線(xiàn)頻閃方向發(fā)展，從而取代目前的單次強光或者持續光照。行車(chē)記錄儀則需要增加更多的互聯(lián)網(wǎng)數據上傳功能。對于個(gè)人使用的行車(chē)記錄儀，或許可以把關(guān)鍵點(diǎn)的某些短片或者圖片上傳云端，實(shí)現大數據備份，還可根據個(gè)人的駕駛習慣和選路，提出超速警告和選路策略。在夜間戶(hù)外停車(chē)的時(shí)候，可能需要電池供電的監控攝像機根據周?chē)穆曧懟蛘逷IR觸發(fā)拍照記錄，起到防盜和停車(chē)磕碰取證等的作用，這種電池供電的監控攝像機可以和行車(chē)記錄儀合并為一體。