技術研究報告

1、項目技術研究報告承辦單位：時間：20071016一、實現(xiàn)組成部件的技術思路 1、外形結構現(xiàn)代社會，使用手機移動通訊，非常普遍，隨處可見， 商場里各型手機琳瑯滿目，比比皆是，隨著技術進步，市場 上大多手機已具備錄像、照像、錄音功能。將智能錄音錄像 機外形設計成手機樣式，便于攜帶且基于大眾對手機錄像錄 音功能的認識，在現(xiàn)場錄像錄音使用中可消除被訪者的緊張 情緒，獲取真實有效的實證。2、攝像機選型、改造。60像器件概念后，固體圖像傳感器便得到了迅速發(fā)展，成為傳PC（CMOS） 圖像傳感器與電荷耦合器件（ CCD）圖像傳感器的研究幾乎 CMOS 圖像傳感器存在圖像質量差、分辨率低、噪聲降不下來和光照靈

2、敏度不夠等缺點。CCD格偏高?，F(xiàn)市場上帶攝像、照像功能的手機多采用CMOS 攝像機。本次項目研究中，出于對光照靈敏度，清晰度的要求而選用CCDCCD機和在低照度環(huán)境下成像，我們對攝像機主板，靶面、鏡頭等部件進行重新設計制作，使其在體積、清晰度、環(huán)境照度 等方面滿足要求。3、存儲介質現(xiàn)行錄音、錄像存儲介質主要有磁帶、硬盤、閃存式。磁帶錄像機以磁帶作為存儲介質，需要有高精度的、復雜的機械伺服結構，故體積較大，耗電高，價格高，抗震差，在當今數(shù)碼產品大行其道時，磁帶存儲已漸漸推出市場。硬盤存儲以硬盤作為存儲介質，較閃存更能實現(xiàn)海量存儲，可存儲低壓縮比的高清晰數(shù)字視頻，但由于硬盤內高精度的機械結構，故體

3、積大，耗電高且價格貴，抗震差，操作復雜。閃SDMP4（1）體積（）安全性高，不會因為震動等外界因素造成（3）（）容1G5使用時，將模擬視頻數(shù)字化壓縮，存儲在卡上，數(shù)據(jù)經 USP口讀出。本此研究，考慮到體積小，耗電省，安全性高，價格適 1GMiNiSD4、模擬視頻數(shù)字壓縮方式數(shù)字圖像記錄的技術原理：首先對復合視頻信號（ PAL或者 NSTC）進行 A/D 轉換，將復合視頻信號轉換數(shù)字信號，接下來對數(shù)字圖像進行壓縮編碼，再將壓縮的數(shù)據(jù)進行存 儲。目前，針對于不同的應用領域，存在著多種圖像壓縮格 式，主要有MPEG-2，MPE-4MPEG-2廣電系統(tǒng)，特點是圖像清楚，但數(shù)據(jù)量較大，壓縮率低。MPGE

4、-4MPGE-2晰度和壓縮率兩方面都很大提高，在高清電視等方面已有所 應用。本此研究從體積、功耗、存儲，芯片方案支持等多方 MPEG-4目前，MPEG-4芯片提供商很多，如以德州儀器（Ti、飛利浦為代表的 CPU+DSP（數(shù)字信號處理器INTEL、AMDCPUCPUMCU（微控制器）方案。本此研究，從價格，開發(fā)經驗，時間周期等方面考慮，采用 CPU+DSP 方案，數(shù)字產品的更新?lián)Q代快， 電路板 PCB 設計后，交擁有成熟表面焊接技術的生產廠家生產，以求在最短的時間內拿出壓縮主板樣品。二、系統(tǒng)框圖A/D編碼統(tǒng)控制部分報警按鍵接口部分系統(tǒng)框圖/音頻模/數(shù)轉換，數(shù)字視/音頻編解碼，信號存儲，CPU

5、控制，操作及出錯報警電路，按鍵/遙控控制電路，USB 接口，電源管理。三、各功能部件研制及軟件設計 1、視/音頻采集該部分功能是通過平板 CCD圖像信息轉換為適宜處理和傳輸?shù)囊痪S電信號；通過高靈敏 度麥克風將聲音信號轉換為電信號。 清晰的要求下，對攝像機及鏡頭體積要求很高，故對平板攝 像機及鏡頭進行了特別設計制造，主要特點是設計超小超薄型針孔鏡頭和對 CCD 平板攝像機采用靶面分離技術。其性能技術參數(shù)：最低照度： (F=焦距： 2.8mm視場角： 50左右清晰度： 350 AD2、視/A/D該部分是數(shù)字化處理的核心，在 CPU 控制下，采用MPEG-4DSP/音頻信號壓縮編碼，使其成為二值或多

6、值的數(shù)字信號流。 供的方案消化吸收，對標準算法進行了修改，并協(xié)同外攜單 位共同解決了數(shù)字壓縮存儲過程中，低照度黑白圖像及快速 移動不穩(wěn)定圖像無法記錄問題，圖像中斷自動恢復錄像問題，在此過程中投入了大量時間和人力。其次，為最大限度地提高 CPU 和相關硬件處理速度，且確保系統(tǒng)穩(wěn)定性不受影響，我們對硬件資源進行充分挖掘， 使原有 1Mbit/s 的碼率，提高到了 2Mbit/s，大大提高了移動圖像的記錄清晰度。最后，為了壓縮體積，采取高密度PCB 設計，由此帶來的器件間的相互干擾，電磁干擾，也是需解決的主要問題。通過對模擬、數(shù)字電路部分供電電源的單獨隔離及單點公地 等技術得以解決。3、按鍵操作控制

7、及出錯報警立足于實際使用需要，該設備開/關機、錄像、錄音等 主要功能采用鍵控方式操作，用振動及 LED 發(fā)光提示每項操作正確與否。CPU過振動方式提示。4、USBUSB 接口完成充電和數(shù)據(jù)讀出功能。5、軟件流程 實際操作使用，確定按鍵控制操作程序，項目研制過程中， 軟件修改達數(shù)十次之多，具體流程圖如下：用戶開機：確保電源已經正確連接判斷按鍵/遙控操作初始化視頻A/D轉換器初始化立體聲A/D轉換器初始化電源管理系統(tǒng)檢測SD卡卡D S到測檢有沒馬達振動告警按鍵檢測按鍵， 進行對應操作關鍵操作控遙檢測遙控接收模塊， 進行對應操作關機操作檢測到SD卡檢測SD卡容量黃色指示燈閃爍足不量容保存數(shù)據(jù)， 關閉電源常正壓電容量正常初始化內存及外部SD卡馬達振動告警檢測電源電壓電壓不足欠壓指示燈閃爍報警主程序流程圖通過按鍵操作通過按鍵操作開機開機遙控/按鍵操作按鍵操作遙控操作按鍵解鎖復位錄音錄像暫停ON/OFF再次按鍵長時間按住鍵盤鎖定格式化按鍵操作流程圖四、技術創(chuàng)新1、對 CCD 攝像機采用靶面分離技術，在保持清晰度的CCD2、對 MPEG4 圖像壓縮算法進行改進，使可以記錄低照度黑白圖像和高速移動時不穩(wěn)定圖像。3、對 DSP（數(shù)字信號處理器）硬件進行充分挖掘，盡可能提高圖像清晰度，提高存儲容量。研發(fā)過程中，發(fā)現(xiàn)對 于移動圖像記錄，系統(tǒng)原有 1Mbit/s 的碼率不能滿足要求，為