CN115767006A - 一种车载摄像头复用***，方法，摄像头及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车载摄像头复用***，方法，摄像头及汽车，所述***包括视频接收单元，FPGA视频处理单元，视频输出单元，后端设备，电源供给单元和MCU数据处理中心；所述视频接收单元接收并解码来自摄像头端的视频信号；所述FPGA视频处理单元对所述视频接收单元解码的视频信号进行图像质量处理，按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备。本发明实现了缩减摄像头应用个数，减少布线数量和降低造价成本，对于延时、帧率以及图片质量可以做到最优。
Description
技术领域
本发明涉及汽车视频处理领域，特别涉及一种车载摄像头复用***，方法，摄像头及汽车。
背景技术
随着驾驶智能化程度不断提升，智能驾驶对于车载摄像头的需求也逐步从后视向侧视、环视、前视和内视多个方位拓展，用于捕捉外部环境中的车辆、行人、车道线和路标等信息。再加上最近几年流行的流媒体内后视镜，车主加装的DVR以及新应用CMS设备，全车摄像头数量越来越多、像素帧率要求越来越高，甚至在车身同一个位置要加装3到4个摄像头。随之带来了车身布线麻烦、整车成本上升而且对整车防水和美观都有一定影响。
传统的车载摄像头端采用ISP芯片 ，硬件设备对ISP芯片有所依赖，在多种光环境下不能清晰显示，对于画质的处理不够智能化，且如车身油漆颜色对画面显示的影响也无法规避。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种车载摄像头复用***，方法，摄像头及汽车，通过将摄像头以及从车头到车尾的走线用量都缩减为一，在中控位置增加一个视频处理盒子，所述视频处理盒子包括视频接收单元，FPGA视频处理单元，视频输出单元，电源供给单元和MCU数据处理中心，实现了缩减摄像头应用个数，减少布线数量和降低造价成本，对于延时、帧率以及图片质量可以做到最优。
具体的，本发明所述的车载摄像头复用***，包括：视频接收单元，与至少1个摄像头连接，用于接收并解码来自摄像头端的视频信号；FPGA视频处理单元，与所述视频接收单元连接，用于对所述视频接收单元解码的视频信号进行图像质量处理，按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备；所述视频输出单元，包括与所述后端设备一一对应的多路输出单元；所述后端设备，至少包括流媒体内后视镜，中控主机和记录仪，分别与所述输出单元连接，用于视频信号的接收。
优选的，所述视频接收单元与1个摄像头连接。
其中，所述***还包括：电源供给单元，用于为所述***中各电路及功能单元供电；以及，MCU数据处理中心，用于所述***内部各单元间，以及所述***与车身其他设备间的通讯，同时负责所述***中各功能单元的上下电管理。
所述图像质量处理包括：对所述视频接收单元解码得到的视频信号进行滤波补偿，白平衡调节，拜尔插值处理，色彩转换，画面裁切和视频压缩转换处理。
所述视频输出单元与所述FPGA视频处理单元间通过MIPI协议，DVP协议或LVDS协议实现，所述视频输出单元至少包括第一视频输出单元，第二视频输出单元和第三视频输出单元，各视频输出单元采用一种或多种协议与所述FPGA视频处理单元通信。
所述第一视频输出单元将编码后的视频信号输出至流媒体内后视镜；所述第二视频输出单元，用于完成所述摄像头视频信号投放中控的复用，由中控以及CAN协调控制时序，将编码后的视频信号输出至中控主机；所述第三视频输出单元将编码后的信号输出至记录仪并进行备份。
作为另一优选的，本发明还提供一种车载摄像头复用方法，包括以下步骤：启动***，完成上电；采集摄像头端的视频信号并解码，对所解码的视频信号进行图像质量处理；按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备。
作为另一优选的，本发明还提供一种摄像头，为车载摄像头中的一种，所述摄像头用于配合上述车载摄像头复用***使用，以实现对摄像头端所采集的视频信号进行处理。
作为另一优选的，本发明还提供一种汽车，包括至少1个车载摄像头，及用于处理所述车载摄像头端视频信号的处理***，所述处理***采用上述车载摄像头复用***。
综上所述，本发明提供一种车载摄像头复用***，方法，摄像头及汽车，所述***包括视频接收单元，FPGA视频处理单元，视频输出单元，后端设备，电源供给单元和MCU数据处理中心；所述视频接收单元接收并解码来自摄像头端的视频信号；所述FPGA视频处理单元对所述视频接收单元解码的视频信号进行图像质量处理，按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备。本发明实现了缩减摄像头应用个数，减少布线数量和降低造价成本，对于延时、帧率以及图片质量可以做到最优。
附图说明
图1为车载摄像头复用***图。
图2为车载摄像头复用方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明的一种车载摄像头复用***，方法，摄像头及汽车，作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提出一种车载摄像头复用***，包括：视频接收单元，FPGA视频处理单元，视频输出单元和后端设备。
所述视频接收单元，与至少1个摄像头连接，用于接收并解码来自摄像头端的视频信号。
优选的，所述视频接收单元与1个摄像头通过一根同轴线连接，采用MAX96714芯片作为GMSL通信协议的视频码，解码输出MIPI CSI视频信号传送至所述FPGA视频处理单元的HP bank接口。
所述FPGA视频处理单元，与所述视频接收单元连接，用于对所述视频接收单元解码的视频信号进行图像质量处理，按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备。
其中，所述图像质量处理包括：对所述视频接收单元解码得到的视频信号进行滤波补偿，白平衡调节，拜尔插值处理，色彩转换，画面裁切和视频压缩转换处理。
优选的，所述FPGA视频处理单元与所述视频接收单元通过MIPI协议连接，选用ZU3EG芯片的高速逻辑输入端口作为视频信号的输入端口。
所述视频输出单元，包括与所述后端设备一一对应的多路输出单元。
其中，所述视频输出单元与所述FPGA视频处理单元间通过MIPI协议，DVP协议或LVDS协议实现，所述视频输出单元至少包括第一视频输出单元，第二视频输出单元和第三视频输出单元，各视频输出单元采用一种或多种协议与所述FPGA视频处理单元通信。
优选的，选择MIPI协议，或选择MIPI协议、DVP协议和LVDS协议的自由组合。视频输出与后端设备的连接可以选择CVBS协议、GMSL协议和FPD Link协议或者这些协议的自由组合。
所述第一视频输出单元将编码后的视频信号输出至流媒体内后视镜。
优选的，所述第一视频输出单元选用MAX96789芯片完成MIPI DSI视频信号的编码，终端设备以接解串器MAX96752推屏显示，以实现所述流媒体内后视镜功能；视频信号延迟相比于传统MCU+VSP模式的流媒体后视镜，优化了视频的ISP信号处理时间，增加了推屏信号的串行解串处理，理论时间与传统流媒体内后视镜相差无几，都在15ms以内，可以做到功能的完全替代。
所述第二视频输出单元，用于完成所述摄像头视频信号投放中控的复用，由中控以及CAN协调控制时序，将编码后的视频信号输出至中控主机。
优选的，所述第二视频输出单元选用MAX96717芯片完成MIPI CSI视频信号的编码，可以输出全幅，任意裁切或者增加了AI算法识别结果的图像信息，相对于传统摄像头，功能更强大。
所述第三视频输出单元将编码后的信号输出至记录仪并进行备份。
优选的，所述第三视频输出单元是基于传统的模拟摄像头的应用配置的模拟视频信号CVBS，方案用FH8322芯片实现，该芯片内置10 Bit DAC模块，可以实现高清模拟视频的输出；所述第三视频输出单元的寄存器控制都由FPGA来完成，上电或者启动控制，则按照实际需求调用。
所述后端设备，至少包括流媒体内后视镜，中控主机和记录仪，分别与所述输出单元连接，用于视频信号的接收。
所述***还包括：电源供给单元，用于为所述***中各电路及功能单元供电；以及，MCU数据处理中心，用于所述***内部各单元间，以及所述***与车身其他设备间的通讯，同时负责所述***中各功能单元的上下电管理。
优选的，所述MCU数据处理中心由MCU: R5F10来实现。
作为另一优选的，如图2所示，本发明还提供一种基于 FPGA的车载摄像头复用方法，包括以下步骤：启动***，完成上电；采集摄像头端的视频信号并解码，对所解码的视频信号进行图像质量处理；按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备。
作为另一优选的，本发明还提供一种摄像头，为车载摄像头中的一种，所述摄像头用于配合上述基于 FPGA的车载摄像头复用***使用，以实现对摄像头端所采集的视频信号进行处理。
作为另一优选的，本发明还提供一种汽车，包括至少1个车载摄像头，及用于处理所述车载摄像头端视频信号的处理***，所述处理***采用上述基于 FPGA的车载摄像头复用***。
综上所述，本发明通过将摄像头以及从车头到车尾的走线用量都缩减为一，在中控位置增加一个视频处理盒子，实现了缩减摄像头应用个数，减少布线数量和降低造价成本，对于延时、帧率以及图片质量可以做到最优。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (10)
1.一种车载摄像头复用***，其特征在于，包括：
视频接收单元：与至少1个摄像头连接，用于接收并解码来自摄像头端的视频信号；
FPGA视频处理单元：与所述视频接收单元连接，用于对所述视频接收单元解码的视频信号进行图像质量处理，按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备；
所述视频输出单元：包括与所述后端设备一一对应的多路输出单元；
所述后端设备：至少包括流媒体内后视镜，中控主机和记录仪，分别与所述输出单元连接，用于视频信号的接收。
2.根据权利要求1所述的车载摄像头复用***，其特征在于，所述***还包括：
电源供给单元，用于为所述***中各电路及功能单元供电；
以及，MCU数据处理中心，用于所述***内部各单元间，以及所述***与车身其他设备间的通讯，同时负责所述***中各功能单元的上下电管理。
3.根据权利要求2所述的车载摄像头复用***，其特征在于，所述图像质量处理包括：对所述视频接收单元解码得到的视频信号进行滤波补偿，白平衡调节，拜尔插值处理，色彩转换，画面裁切和视频压缩转换处理。
4.根据权利要求3所述的车载摄像头复用***，其特征在于，所述视频输出单元与所述FPGA视频处理单元间通过MIPI协议，DVP协议或LVDS协议实现，所述视频输出单元至少包括第一视频输出单元，第二视频输出单元和第三视频输出单元，各视频输出单元采用一种或多种协议与所述FPGA视频处理单元通信。
5.根据权利要求4所述的车载摄像头复用***，其特征在于，
所述第一视频输出单元将编码后的视频信号输出至流媒体内后视镜；
所述第二视频输出单元，用于完成所述摄像头视频信号投放中控的复用，由中控以及CAN协调控制时序，将编码后的视频信号输出至中控主机；
所述第三视频输出单元将编码后的信号输出至记录仪并进行备份。
6.一种应用于如权利要求1-5任一所述的车载摄像头复用***的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：启动***，完成上电；
S2：采集摄像头端的视频信号并解码，对所解码的视频信号进行图像质量处理；
S3：按后端设备数量分别备份所述视频信号，根据所述后端设备需求进行视频信号裁切并通过视频输出单元将所述视频信号发送至后端设备。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述图像质量处理包括：对所述视频接收单元解码得到的视频信号进行滤波补偿，白平衡调节，拜尔插值处理，色彩转换，画面裁切和视频压缩转换处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述后端设备至少包括流媒体内后视镜，中控主机和记录仪；所述视频信号根据各后端设备需求分别进行编码，并至少采用MIPI协议，DVP协议或LVDS协议进行传输。
9.一种摄像头，为车载摄像头中的一种，其特征在于，所述摄像头用于配合如权利要求1-5任一所述的车载摄像头复用***使用，以实现对摄像头端所采集的视频信号进行处理。
10.一种汽车，其特征在于，包括至少1个车载摄像头，及用于处理所述车载摄像头端视频信号的处理***，所述处理***采用如权利要求1-5任一所述的车载摄像头复用***。
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