SerDes器件在车载摄像机系统中的应用

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  摘 要:传统的车载摄像机采用单一的成像系统,难以实现全天候的工作。采用双成像系统的车载摄像机,面临数据线过多而造成的数据传输难题。本文提出了采用SerDes器件进行数据并串转换,减少数据线的使用数量,从而克服数据线过多的问题。通过试验方式验证了方案的可行性。
  【关键词】SerDes 双成像系统 车载 摄像机
  1 引言
  近年来,随着各级政府部门对公共安全越发重视,国内安防行业得到持续快速发展,在“奥运会”、“世博会”、“平安城市”等项目中,发挥了重要的作用。车载摄像机是安防领域的一个很重要的产品,主要用于道路监察和巡逻。传统的车载摄像机采单一用可见光成像系统,依靠目标和环境反射太阳等自然光或自身辐射进行成像,此时图像清晰;在光照不足或完全漆黑时,噪点很大,图像模糊,无法看清目标物体。添加红外主动光源后,可以在一定程度内看清物体,但观测距离比较近,通常只有几十米的范围。
  在自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,就可以得到不同的红外图像,这就是热成像技术。热成像系统不受环境光线的影响,因此可以和可见光系统一起组成全天候的监控方案。
  车载摄像机的成像系统通常位于可运动的头部,控制与处理系统位于固定的底座,通过滑环进行连接。受到体积和成本的影响,小型滑环的通道数是有限的。当采用双成像系统时,由于数据线过多,数据传输不能顺利进行,因此,需要通过一定的方式减少数据线的需求。
  2 SerDes技术特点
  SerDes芯片组可以对数字视频数据进行串并转换,形成LVDS信号,并通过一对双绞线串行传输,因此广泛应用于视频显示和图像侦测的高速串行数据传输。另外,高速SerDes接口采用了差分信号代替单端信号的传输,同时增强了数据链路的抗干扰能力。
  3 硬件方案
  THCV235-Q/THCV236-Q是THine公司研发的新一代V-by-ONE接口芯片,主要面向高速图像和视频方向。芯片最大传输速度可达4Gbps,最多可以同时传输32bit的数据,像素时钟最高可达160Mhz,视频传输能力可达1080P60。THCV235-Q/THCV236-Q还支持一个子传输通道,可以进行I2C通信和双向控制。
  典型的SerDes系统包括收发两个部分,分别实现数据的串行发送和解串。图1是THCV235-Q/THCV236-Q的收发框图。
  在本案设计中,采用THCV235-Q/THCV236-Q传输热成像视频数据,由于系统预留出的数据线只有1对,THCV235-Q/THCV236-Q的锁定检测引脚LOCKN需要与高速串行总线复用。典型接法如图2。
  4 实物测试
  在实际的车载摄像机的项目中,指定热成像系统输出BT.656格式的视频数据并接入到THCV235-Q的并行数据输入端,像素时钟连接到芯片的时钟输入端。通过双绞线连接到THCV236-Q,解串后的视频数据送到HI3531系统进行显示。试验表明,无论采用普通的双绞线还是经过双绞的滑环线,视频显示都清晰、流畅。
  5 结束语
  采用双成像系统的车载摄像机,存在数据线过多难以通过有限的滑环通道进行传输的困难,本文提出了采用THine公司的SerDes芯片THCV235-Q/THCV236-Q进行数据并串转换的方案,并进行了实际的测试。试验表明,SerDes器件在车载摄像机系统设计中,有效降低了设计难度,提升了设计效率。
  参考文献
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  [7]THineElectronics,Inc.THAN0195_Rev.1.00_E.pdf.
  作者单位
  杭州晨安视讯数字技术有限公司 浙江省杭州市 310030

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