陈炳煌，杨冰冰

(福建工程学院 电子信息与电气工程系，福州 350108)

近年来由于汽车倒车、追尾所引起的交通事故频繁发生，由此推动了车载视频监控系统的发展。车载视频监控系统现已广泛应用于长途客车、公交汽车以及家用轿车，车载视频技术也逐渐受到人们的重视。但目前车载视频大部分还只局限于观看录制的电视节目及车外实时视频等，即便能够查看除此以外的一些重要信息，如：汽车行驶参数、车内外温度、系统状态等，却必须不断地切换视频信号或者只是通过数码显示不易于警示车主。更重要的是视频传输的方式都是通过有线传输，不便于安装，影响了车内的美观。通过分析目前车载视频监控存在的问题，本文设计了一种无线视频车载监控系统，使车外视频信号和车内各种数据信号能够同时叠加并通过无线视频传输显示在监视屏上，提高了车辆行驶的安全性能，既节省了成本又能使车内更加美观。

1 系统的特点和传输模式

特点：(1)与有线视频传输的车载监控系统相比，本系统采用无线视频传输，这样就减少成本，同时不会影响车内美观；(2)传统的车载视频监控，显示的内容只有车内外视频或者字符提示中的一种；而本系统同时具备这两种功能，实现字符与视频叠加同时显示[1]；(3)具有集成程度高、功能全、低功耗、低电压、可靠性高且易于拓展等特点；(4)支持接收其他汽车行驶中涉及到安全驾驶参数的接口；(5)具有视频通道选择的功能，可切换娱乐节目和车载视频；

无线视频传输发展的迅速，使无线技术根据不同的用途和频段被分为不同的类别，其中包括蓝牙、Wi-Fi(IEEE 802.11)、Infrared(IrDA)、ZigBee(IEEE 802.15.4)等多个无线技术标准。而本系统采用的无线视频传输的模式是利用电视频道的发射和接收的原理。主要考虑到：(1)在车辆上的无线视频传输的距离较短；(2)必须避免无线频段之间的相互干扰；(3)目标客户是中档车，要求成本较低。

因此本系统的无线视频传输模式采用了电视机的原理设计，而不采用蓝牙技术或者3G技术。

2 系统的方案设计与实现

2.1 系统组成

本系统是一个采集汽车原终端设备参数，将不同的参数信息转化为字符或影像信息，并通过无线传输显示于同一监视器上的信号转换器。系统在字符叠加电路[2]、系统控制模块、无线发射、无线视频接收等硬件技术处理的基础上，综合运用了超声波测距信号处理算法、小波相关理论[3]、信号传输算法等软件技术，实现了“一屏显多参”的功能[1]，系统的框架结构如图1所示。

图1 系统框图Fig.1 System diagram

2.2 无线视频硬件电路的设计

本系统其他硬件电路已在文献[1]中详细描述，故本文主要介绍无线视频硬件电路的设计思路，详细框图如图2所示。

图2 无线视频硬件电路框图Fig.2 Wireless video hardware diagram

2.2.1 前端视频采集发射

前端是由专用车载摄像头和无线发射机组成，主要实现视频信号的采集和发射。摄像头采用打孔式通用型后视摄像头(带标尺)，电源通过倒车灯引入。摄像头的镜头视角为150°，图像传感器采用的高清彩色专用芯片，可以保证输出的信号清晰。

无线视频发射电路是利用小功率电视发射机的原理设计的，如图3所示，采用日本 NEC公司生产的调制器集成电路PC1507作为调制芯片。图像信号从插座P2输入，再经电位器RP2调整为合适的电压后，由电容C9耦合至PC1507的第16脚进行图像信号的箝位与白电平限幅处理，后与内置的副载波振荡器或外置的图像载波信号实现幅度调制，视频信号从PC1507的15脚输出，再经带通滤波器滤波后，输出所欲发射频道的视频信号(图像信号被载频为f0MHz所调幅，伴音信号被载频为fSMHz所调频)。

图3 无线视频发射电路原理图Fig.3 Wireless video transmitter circuit diagram

此时输出的视频信号的功率比较弱，不易于接收且发射的距离很短。因此需要在视频发射前对视频信号进行放大处理。放大电路主要是采用三极管对信号进行放大。三极管VT1是缓冲放大兼带通滤波，VT2调谐回路谐振频率为(fS+f0)/2(MHz)，带宽为8MHz，让本频道的视频信号通过，其余信号被抑制掉，达到带通滤波的目的。三极管 VT3、VT4、VT5组成参差调谐放大，输出功率大于120mW，视频信号从插座输出接入到天线发射出去。

同时为避免无线频段容易出现互相干扰的现象，系统选择在Z-6频道，图像的频率为155MHz，可以有效的避免信号的干扰。

2.2.2 后端视频监控

后端视频监控主要由无线视频接收电路、字符视频叠加器和液晶监控屏。

电路如图4所示，由高频调谐器输出的38MHz的图像中频信号，输入到中频通道处理电路。中放电路采用PC1366集成电路。PC1366集成电路内含四级中频放大、AGC、视频检波等电路。该集成电路的作用是放大38MHz的图像中频信号，对图像中频信号进行检波处理，产生全电视信号。将中频信号经前置中放VT1放大后，再经声表面滤波器送至PC1366的8脚和9脚，中频信号经四级中放电路放大后，送至同步检波器，由同步检波器检出视频信号。

图4 无线视频接收电路原理图Fig.4 Wireless video receiver circuit diagram

最后将从中放检出的视频信号输入到字符视频叠加器中，实现对视频的叠加处理。将系统采集的温度、距离以及胎压等信号，叠加在视频上。最终的视频信号通过终端屏幕显示。

3 结束语

本系统在车载视频字符叠加技术的基础上实现了无线视频的传输模式，经过试用，该无线视频字符叠加系统工作可靠，响应时间快，通过无线传输的叠加字符图形清晰，距离和温度数字测量显示准确。同时在系统的视频通道具有选择性，可以通过按键选择车尾的视频信号或娱乐的视频节目，具备娱乐和安全警戒功能，具有很好的应用前景和使用价值。

[1]陈炳煌，罗大庸.基于MB90092的视频字符叠加技术[J].单片机与嵌入式系统应用，2008(2)：69-70.

[2]宋传明.车载视频系统中字符叠加技术的应用[J].厦门大学学报(自然科学版)，2005(3)：202-205.

[3]吴赛燕，杨辉.超声波测距信号处理算法研究[J].福建电脑.2009(3)：73-74.