AVT数字高清视频传输技术助力车载视觉安全

车载视频监控已经成为数字视频监控技术所覆盖到的重要应用领域，出于对汽车及驾驶安全性等多方面考量，所涉及视频和视觉系统必须稳定可靠，其中对于视频传输就有了更加严格的要求。视频传输数字化成为发展的必然趋势，先进视频传输(Advanced Video Transfer，简称AVT)作为一种数字同轴高清视频传输技术，以其优越的图像性能和突出的系统特性，全面支持车载高清视频设备的视觉无损和实时传输，有益于从视频记录扩展到ADAS相关的视频应用。本文首先分析 AVT技术在同轴高清数字化的技术特色，然后结合实际应用介绍相关的系统方案及实现，最后展望其对提高车载视觉应用安全性前景。

汽车视觉的理想照进现实

在视频监控开始普及之后，交通就成为该行业拓展应用的一个重要领域。除了在道路上实施视频监控，在车辆内部也在逐步加装车载视频设备，以便及时采集视频信息并进行后续处理，这就开启了车载监控的时代。早期车载视频系统主要为视频纪录仪，其目的就是将车辆行驶过程中周边的视频图像记录下来，往往只在车内前部安装摄像头，将采集到的视频进行数字压缩并存储，对分辨率和延迟并没有太高要求。为扩展视频监控范围，又在后部加装摄像头，增加记录通道。多路视频可以分别处理，或者传输到前端处理器进行合成，对信号传输的手段和质量也没有特别要求。

随着智能视频处理技术的出现，装在车内的摄像头采集的视频可以进行实时分析处理，从而及时对行车中可能出现的状况提供预警或警示，这时的车载设备就具有一定的视觉功能，由此可以达到辅助驾驶作用。车载视频系统按应用可以分为两类，一类是360°全景视频行车系统,也称作环视系统;另一类为汽车后视监控系统。下面介绍其所涉及的系统组成和视频传输方式。

如图1所示为360°全景行车系统组成,在汽车的前后左右，各有一个摄像机和一个主机组合而成，四个摄像机都采用鱼眼镜头采集广角画面，并送入主机中对图像进行拼接、修剪等处理，生成一个360°全景的画面，再输出到LCD显示器。目前市场上主流的360°全景产品主要以标清的方案居多，主要原因首先在于其像素低时，对全景主机方案的主处理器能力要求不高。随着越来越多的主机芯片提供厂商的介入，处理器性能越来越强大，从双核到四核，甚至到八核。

所以，处理器能力的问题基本已经得到解决，其性能足够强大以支撑高清视频的负荷。其次就是车载屏曾经的1280*600分辨率不高，随着 720P高清分辨率车级显示屏的普及，对车载高清监控的需求也就变得更加急迫，每个摄像机都需要通过线缆稳定可靠地传输高清视频信号到主机，所以提供高容量和高可靠性的数字高清视频传输手段势在必行。

图1 360°全景行车系统组成

汽车后视监控系统是在行车记录仪之上产品形态的一个大的转折，从之前的以一种产品规格满足所有用户变成以不同规格、不同配置来满足更多用户的需求的产品细分市场。在360°全景行车系统普及之前，对汽车后视监控系统的需求非常高，据悉市场容量月出货量达百万套以上。因为该方案价格低廉，且安装方案简单，只需要在车尾牌照灯处安装一个小型摄像头，汽车开始倒车时屏幕自动切换到倒车摄像头的影像，以达到辅助车主倒车之功能，如图2所示为该方案的系统框图。同样，随着高清屏的普及，越来越多的车主对高清摄像头的需求也就越来越迫切，所以关注于汽车后视应用，数字高清同样面临着很大的机遇。

图2 汽车后视监控系统组成

随着产品的逐渐起量，有更多的主控芯片提供厂商参与竞争，例如，全志主推T3系列和V系列芯片;联发科推出智能后视视频芯片;美赛达是应用联芯 1860芯片最具代表的方案商;瑞芯微与英特尔联手推出的代号为Sofia3G-R也将实现量产;也有玩家搭载高通平台等方案。

视频传输在车内的创新手段

数字高清视频传输技术对于提高车载视频设备的性能和品质具有非同寻常的意义，不仅用于提升车载视频源的图像质量与清晰度，而且在于提供视觉无损和实时的视频传输手段。在车载市场上既有前装设备和后装设备的需求，都期待着在高清视频传输中采用更有效和更可靠的创新手段。

纵观汽车内部的连线非常复杂，并且对可靠性的要求非常高，而留给视频连接的选择性并不多。普通的AV音视频线缆显然是不适合在车内采用，那么就需要考虑选择同轴线缆或以太网线。对于高清视频传输，同轴高清传输体制目前较为流行，其中模拟同轴高清传输体制主要应用于高清视频监控相机，如AHD、HD-TVI和HD-CVI，而数字同轴高清体制就非AVT莫属啦。

HD-TVI、HD-CVI、AHD是一种基于同轴电缆的高清视频传输规范，属于模拟高清解决方案，采用通过帧内加频的模式来实现，只是各自增加频率的大小不一样而已，而实现手段与方式基本一样。这种实现方式的优点是方案成本低廉，相对标清效果其图像画质能提升到100万200万像素，也就是所谓的模拟高清，然而，因为终归是通过帧内加频的方式来提升图像的像素点，导致其帧内频率增加，所造成的图像亮色干扰也就难以避免。虽然，通过ISP处理能够弥补部分人眼察觉的缺陷，使得这类方案在工业监控市场有所普及，但是，对于车载市场而言，视频除了满足人眼的观赏以外，主控芯片平台还需要采集视频来做智能分析处理，达到机器视觉的效果，如自动泊车技术及更多辅助驾驶，及未来无人驾驶技术都需要对视频的精准采集，要确保这些视频精准收发，就必须实现完全的数字化传输。如果在传输的过程中仍然沿用模拟信号方式，在车内复杂的应用环境中就很容易导致视频的损耗甚至丢失，从而导致这些主控芯片对高清视频的识别能力大大降低，而这点确为车载视频系统实现自动化和安全性所不能接受。