汽车黑匣子视频取证系统的研究与实现
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摘要
随着黑匣子在飞机上的成功运用,越来越多的国家也在汽车上运用这种技术来记录汽车行驶时的各种状态数据。因此,在交通运输日益发达和复杂的环境下,汽车黑匣子(也即汽车行驶记录仪)越来越受到市场的关注。其具备的图像或数据的记录功能,既为司机保存了行使中的重要信息,又给事故的处理提供了充分的证据和极大的方便。
本文中所设计的系统主要是将不同车速和车况下的视频图像数据进行实时采集、压缩和存储,实现了汽车运行视频图像的实时存储功能,而且在必要的时候可以再将事故发生前后一段时间内的图像和其他重要信息再现,以便于帮助有关部门迅速准确地分析事故发生的原因。系统所记录的事故发生时的图像、声音配合系统的其他记录在事故处理时比传统黑匣子的记录更具有说服力和可信度。该系统特别适用于现在提倡的对轻微交通事故的现场快速处理。
为了更好的实现以上功能,本文首先分析了现在汽车黑匣子视频取证系统的优缺点,并研究了汽车黑匣子的发展现状,决定采用比较流行的ARM2410开发板和比较有发展潜力的嵌入式操作系统Linux。在视频采集模块中我们采用Linux自带的Video for Linux视频接口,外接摄像头,基本满足对现场信息进行采集的需要。在视频图像压缩模块我们利用了MPEG-4标准压缩技术来实现图像的压缩、解压缩,从而得到了更高的图像压缩率。
Along with the successful utilization of black box on the plane, more and more countries begin to utilize the technology to the vehicles to record data of the traveling state vehicles. Therefore, the black box (vehicle traveling data recorder) has attracted more and more attention under the circumstances of traffic flourishing. The shooting and recording function not only assists in saving the important information for drivers, but also offers abundant evidence and convinience for accident handling.
In this design, the system is mainly carried on to collect, compress and store the video image data real-timely under different vehicle speed and conditions, finally coming to the function of real-time video image data storage. In addition, the system can assist the reappearance of the video and other important information around the period of accident occurrence to help deal with the accidents. The video recorded by the system and the other records from the sound matching system are much more reliable and convincing than the records of the traditional black box. It is more suitable to be applied to the fast manipulation of light accidents.
In order to realize the functions mentioned above, this thesis will analyze the advantages and disadvantages of the black box of vehicle with frequency evidence collection system and then reviews the contemporary development of the black box of vehicles. In this thesis, ARM2410 and an embedded operation system Linux are adopted. In picture collecting modules, the author uses the Video for Linux interface of Linux to drive the camera to meet the need basically. In picture empress modules, the author makes use of MPEG-4 standard image impression technology to realize the image compression and decompression, thus obtained the higher image compression ratio.
本文中所设计的系统主要是将不同车速和车况下的视频图像数据进行实时采集、压缩和存储,实现了汽车运行视频图像的实时存储功能,而且在必要的时候可以再将事故发生前后一段时间内的图像和其他重要信息再现,以便于帮助有关部门迅速准确地分析事故发生的原因。系统所记录的事故发生时的图像、声音配合系统的其他记录在事故处理时比传统黑匣子的记录更具有说服力和可信度。该系统特别适用于现在提倡的对轻微交通事故的现场快速处理。
为了更好的实现以上功能,本文首先分析了现在汽车黑匣子视频取证系统的优缺点,并研究了汽车黑匣子的发展现状,决定采用比较流行的ARM2410开发板和比较有发展潜力的嵌入式操作系统Linux。在视频采集模块中我们采用Linux自带的Video for Linux视频接口,外接摄像头,基本满足对现场信息进行采集的需要。在视频图像压缩模块我们利用了MPEG-4标准压缩技术来实现图像的压缩、解压缩,从而得到了更高的图像压缩率。
Along with the successful utilization of black box on the plane, more and more countries begin to utilize the technology to the vehicles to record data of the traveling state vehicles. Therefore, the black box (vehicle traveling data recorder) has attracted more and more attention under the circumstances of traffic flourishing. The shooting and recording function not only assists in saving the important information for drivers, but also offers abundant evidence and convinience for accident handling.
In this design, the system is mainly carried on to collect, compress and store the video image data real-timely under different vehicle speed and conditions, finally coming to the function of real-time video image data storage. In addition, the system can assist the reappearance of the video and other important information around the period of accident occurrence to help deal with the accidents. The video recorded by the system and the other records from the sound matching system are much more reliable and convincing than the records of the traditional black box. It is more suitable to be applied to the fast manipulation of light accidents.
In order to realize the functions mentioned above, this thesis will analyze the advantages and disadvantages of the black box of vehicle with frequency evidence collection system and then reviews the contemporary development of the black box of vehicles. In this thesis, ARM2410 and an embedded operation system Linux are adopted. In picture collecting modules, the author uses the Video for Linux interface of Linux to drive the camera to meet the need basically. In picture empress modules, the author makes use of MPEG-4 standard image impression technology to realize the image compression and decompression, thus obtained the higher image compression ratio.
引文
[1]MC2410E DE GB/T19056_2003.汽车行驶记录仪.2003.
[2]王振群.汽车行驶记录仪在道路交通管理中的应用.广东公安科技,2003(4):59-61.
[3]陆文昌.汽车行驶记录仪的现状与发展趋势.汽车电器,2005(5):1-2.
[4]邹思铁主编.嵌入式Linux设计与应用.北京:清华大学出版社,2002.
[5]慕春棣主编.嵌入式系统的构建.北京:清华大学出版社,2004.
[6]刘汉军.嵌入式系统在移动终端的应用研究与实现:(硕士学位论文).成都:电子科技大学,2003.
[7]魏忠,雷红卫编著.嵌入式系统开发详解.北京:电子工业出版社,2003.
[8]孙纪坤,张小全编著.嵌入式Linux系统开发技术详解一基于ARM.北京:人民邮电出版社,2006.
[9]马忠梅,李善平,康慨,叶楠编著.ARM&Linux嵌入式系统教程.北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[10]马忠梅,马广云,徐英惠,田泽编著.ARM嵌入式处理器结构与应用基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.
[11]S3C2410X 32-BIT RISC MICROPROCESSOR USER'S MANUAL,Samsung Electronics Semiconductors,Revisionl.2
[12]MC2410E DEVELOP KIT用户手册V1.0.pdf.博睿公司.
[13]NAND和NOR flash详解.http://bbs.eeworld.com.cn/331/ShowPost.aspx
[14]李成亮.汽车行驶记录仪系统设计:(硕士学位论文).浙江:浙江大学,2007.
[15]赵方鹏.基于ARM和Linux的嵌入式网络视频监控系统研究:(硕士学位论文).西安:西北工业大学,2007.
[16]孙琼编著.嵌入式Linux应用程序开发详解.北京:人民邮电出版社,2006.
[17]李善平,刘文峰,王焕龙编著.Linux与嵌入式系统.北京:清华大学出版社,2006.
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[22]张翔,刘鹏,戴国骏,嵌入式Linux闪存文件系统一JFFS2的研究[J].杭州电子工业学院学报,2003年23卷第3期:6265.
[23]詹荣开,嵌入式系统Bootloader技术内幕,2003.12.
[24]马金伟.嵌入式智能车载终端的设计与实现:(硕士学位论文).南京:河海大学 2007.
[25]JONATHAN CORBET,ALESSANDRO RUBINI＆GREG KROAH-HARTMAN著.魏永明,耿岳,钟书毅译.LINUX设备驱动程序,<第三版>。北京:中国电力出版社,2006,1.
[26]ALAN COX著,Video4Linux Programming.alan@redhat.com,2000.
[27]Net source.Video4Linux Kernel API Reference.Version 0.1,April,1999.
[28]Net source.Video for Linux Two API SpecificationVideo for Linux Two API Specification,June,2003.
[29]http://linux.bytesex.org/.
[30]徐千洋编著.Linux C函数库参考手册.北京:中国青年出版社,2002.
[31]K.Wall等著.GNU/LINUX编程指南.王勇等译.北京:清华大学出版社,2000.
[32]http://www.jollen.org/.
[33]张维谷.图像文件格式(上)—Windows编程.林福宗改编.北京:清华大学出版社,1996.
[34]张小川,邵桂芳编著.多媒体实用技术.北京:电子工业出版社,2006
[35]马东华编著.多媒体技术原理及应用.北京:清华大学出版社,2005
[36]钟玉琢,蔡莲红等.多媒体计算机技术基础及应用.北京:高等教育出版社,1999.
[37](美)吉布森((Gibson,J,D)等著:李煌等译.多媒体数字压缩原理与标准.北京:电子工业出版社,2000,8.
[38]钟玉琢,王琪,贺玉文.基于对象的多媒体数据压缩编码国际标准-MPEG4及其校验模型[J].北京:科学出版社,2000,P21.
[39]精英科技编著.视频压缩与音频编码技术.北京:中国电力出版社,2001.8第1版.
[40][美]Jerry D.Gibson,Toby Berger,Tom Lookabaugh,Dave Kindbergh,RichardL.Bake著,李煌晖,朱山风,段上为等译.多媒体数字压缩原理与标准.北京:电子工业出版社,2000.
[41]马小虎,张明敏,严明华编著.多媒体数据压缩标准及实现.北京:清华大学出版社,1996.
[42]刘颖.视频压缩编码MPEG-4算法研究与实现:(硕士学位论文).西安:西北工业大学,2004.
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