SerDes器件在車載攝像機系統(tǒng)中的應(yīng)用

崔彥彬

摘 要：傳統(tǒng)的車載攝像機采用單一的成像系統(tǒng)，難以實現(xiàn)全天候的工作。采用雙成像系統(tǒng)的車載攝像機，面臨數(shù)據(jù)線過多而造成的數(shù)據(jù)傳輸難題。本文提出了采用SerDes器件進(jìn)行數(shù)據(jù)并串轉(zhuǎn)換，減少數(shù)據(jù)線的使用數(shù)量，從而克服數(shù)據(jù)線過多的問題。通過試驗方式驗證了方案的可行性。

【關(guān)鍵詞】SerDes 雙成像系統(tǒng) 車載 攝像機

1 引言

近年來，隨著各級政府部門對公共安全越發(fā)重視，國內(nèi)安防行業(yè)得到持續(xù)快速發(fā)展，在“奧運會”、“世博會”、“平安城市”等項目中，發(fā)揮了重要的作用。車載攝像機是安防領(lǐng)域的一個很重要的產(chǎn)品，主要用于道路監(jiān)察和巡邏。傳統(tǒng)的車載攝像機采單一用可見光成像系統(tǒng)，依靠目標(biāo)和環(huán)境反射太陽等自然光或自身輻射進(jìn)行成像，此時圖像清晰；在光照不足或完全漆黑時，噪點很大，圖像模糊，無法看清目標(biāo)物體。添加紅外主動光源后，可以在一定程度內(nèi)看清物體，但觀測距離比較近，通常只有幾十米的范圍。

在自然界中，一切物體都會輻射紅外線，因此利用探測器測定目標(biāo)本身和背景之間的紅外線差，就可以得到不同的紅外圖像，這就是熱成像技術(shù)。熱成像系統(tǒng)不受環(huán)境光線的影響，因此可以和可見光系統(tǒng)一起組成全天候的監(jiān)控方案。

車載攝像機的成像系統(tǒng)通常位于可運動的頭部，控制與處理系統(tǒng)位于固定的底座，通過滑環(huán)進(jìn)行連接。受到體積和成本的影響，小型滑環(huán)的通道數(shù)是有限的。當(dāng)采用雙成像系統(tǒng)時，由于數(shù)據(jù)線過多，數(shù)據(jù)傳輸不能順利進(jìn)行，因此，需要通過一定的方式減少數(shù)據(jù)線的需求。

2 SerDes技術(shù)特點

SerDes芯片組可以對數(shù)字視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，形成LVDS信號，并通過一對雙絞線串行傳輸，因此廣泛應(yīng)用于視頻顯示和圖像偵測的高速串行數(shù)據(jù)傳輸。另外，高速SerDes接口采用了差分信號代替單端信號的傳輸，同時增強了數(shù)據(jù)鏈路的抗干擾能力。

3 硬件方案

THCV235-Q/THCV236-Q是THine公司研發(fā)的新一代V-by-ONE接口芯片，主要面向高速圖像和視頻方向。芯片最大傳輸速度可達(dá)4Gbps，最多可以同時傳輸32bit的數(shù)據(jù)，像素時鐘最高可達(dá)160Mhz，視頻傳輸能力可達(dá)1080P60。THCV235-Q/THCV236-Q還支持一個子傳輸通道，可以進(jìn)行I2C通信和雙向控制。

典型的SerDes系統(tǒng)包括收發(fā)兩個部分，分別實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行發(fā)送和解串。圖1是THCV235-Q/THCV236-Q的收發(fā)框圖。

在本案設(shè)計中，采用THCV235-Q/THCV236-Q傳輸熱成像視頻數(shù)據(jù)，由于系統(tǒng)預(yù)留出的數(shù)據(jù)線只有1對，THCV235-Q/THCV236-Q的鎖定檢測引腳LOCKN需要與高速串行總線復(fù)用。典型接法如圖2。

4 實物測試

在實際的車載攝像機的項目中，指定熱成像系統(tǒng)輸出BT.656格式的視頻數(shù)據(jù)并接入到THCV235-Q的并行數(shù)據(jù)輸入端，像素時鐘連接到芯片的時鐘輸入端。通過雙絞線連接到THCV236-Q，解串后的視頻數(shù)據(jù)送到HI3531系統(tǒng)進(jìn)行顯示。試驗表明，無論采用普通的雙絞線還是經(jīng)過雙絞的滑環(huán)線，視頻顯示都清晰、流暢。

5 結(jié)束語

采用雙成像系統(tǒng)的車載攝像機，存在數(shù)據(jù)線過多難以通過有限的滑環(huán)通道進(jìn)行傳輸?shù)睦щy，本文提出了采用THine公司的SerDes芯片THCV235-Q/THCV236-Q進(jìn)行數(shù)據(jù)并串轉(zhuǎn)換的方案，并進(jìn)行了實際的測試。試驗表明，SerDes器件在車載攝像機系統(tǒng)設(shè)計中，有效降低了設(shè)計難度，提升了設(shè)計效率。

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