关键技术研究应用报告完整版.docx

1、关键技术研究应用报告完整版手机型智能录像录音机项目技术研究报告承办单位： 时间：10月16日一、实现构成部件技术思路1、外形构造当代社会，使用手机移动通讯，非常普遍，随处可见，商场里各型手机琳琅满目，比比皆是，随着技术进步，市场上大多手机已具备录像、照像、录音功能。将智能录音录像机外形设计成手机样式，便于携带且基于大众对手机录像录音功能结识，在现场录像录音使用中可消除被访者紧张情绪，获取真实有效实证。2、摄像机选型、改造。自从上世纪60年代末期，美国贝尔实验室提出固态成像器件概念后，固体图像传感器便得到了迅速发展，成为传感技术中一种重要分支，它是PC机多媒体不可缺少外设，也是监控中核心器件。互

2、补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器与电荷耦合器件（CCD）图像传感器研究几乎是同步起步，但由于受工艺水平限制，CMOS图像传感器存在图像质量差、辨别率低、噪声降不下来和光照敏捷度不够等缺陷。CCD器件在光照敏捷度高、噪音低等方面有优势，但价格偏高。现市场上带摄像、照像功能手机多采用CMOS摄像机。本次项目研究中，出于对光照敏捷度，清晰度规定而选用平板CCD摄像机。为了能在狭小空间中安装平板CCD摄像机和在低照度环境下成像，咱们对摄像机主板，靶面、镜头等部件进行重新设计制作，使其在体积、清晰度、环境照度等方面满足规定。3、存储介质现行录音、录像存储介质重要有磁带、硬盘、闪存式。磁带录像机以

3、磁带作为存储介质，需要有高精度、复杂机械伺服构造，故体积较大，耗电高，价格高，抗震差，在当今数码产品大行其道时，磁带存储已徐徐推出市场。硬盘存储以硬盘作为存储介质，较闪存更能实现海量存储，可存储低压缩比高清晰数字视频，但由于硬盘内高精度机械构造，故体积大，耗电高且价格贵，抗震差，操作复杂。闪存方式重要依托各种存储卡，多数采用SD卡，是近年来随着MP4兴起而发展起来新存储介质。其特点有（1）体积小，重量轻；（2）安全性高，不会由于震动等外界因素导致损坏；（3）功耗低，电池续航能力强，使用寿命长；（4）容量易扩充，可提供各种容量选取，最大支持1G；（5）价格低；使用时，将模仿视频数字化压缩，存储在

4、卡上，数据经USP口读出。本此研究，考虑到体积小，耗电省，安全性高，价格适中档多方面因数，选用1GMiNiSD卡作为存储介质。4、模仿视频数字压缩方式数字图像记录技术原理：一方面对复合视频信号（PAL或者NSTC）进行A/D转换，将复合视频信号转换数字信号，接下来对数字图像进行压缩编码，再将压缩数据进行存储。当前，针对于不同应用领域，存在着各种图像压缩格式，重要有MPEG-2，MPE-4，H.263，H.264等原则。MPEG-2重要应用在广电系统，特点是图像清晰，但数据量较大，压缩率低。MPGE-4重要应用在数字存储和网络传播，压缩率高，但图像画质不如MPGE-2清晰。H.264是最新发展起

5、来原则，在图像清晰度和压缩率两方面都很大提高，在高清电视等方面已有所应用。本此研究从体积、功耗、存储，芯片方案支持等多方面考虑，选取采用MPEG-4压缩格式。当前，MPEG-4芯片提供商诸多，如以德州仪器（Ti）、飞利浦为代表CPU+DSP（数字信号解决器）方案；以INTEL、AMD公司为代表通用CPU方案；基于双CPU方案和基于MCU（微控制器）方案。本此研究，从价格，开发经验，时间周期等方面考虑，采用CPU+DSP方案，数字产品更新换代快，为缩短生产时间，由课题组拟定详细方案，编写单片机程序，电路板PCB设计后，交拥有成熟表面焊接技术生产厂家生产，以求在最短时间内拿出压缩主板样品。二、系统

6、框图 系统框图该项目由如下几某些构成：视、音频采集，视/音频模/数转换，数字视/音频编解码，信号存储，CPU控制，操作及出错报警电路，按键/遥控控制电路，USB接口，电源管理。三、各功能部件研制及软件设计1、视/音频采集该某些功能是通过平板CCD摄像机将外界二维光学图像信息转换为适当解决和传播一维电信号；通过高敏捷度麦克风将声音信号转换为电信号。本此研究，考虑到要在手机狭窄空间安装，在满足高清晰规定下，对摄像机及镜头体积规定很高，故对平板摄像机及镜头进行了特别设计制造，重要特点是设计超小超薄型针孔镜头和对CCD平板摄像机采用靶面分离技术。其性能技术参数：最低照度： 0.2LUX(F=2.0)

7、焦距： 2.8mm 视场角： 50左右 清晰度： 350线采用专业高敏捷度麦克风，音频信号经高保真放大输入至AD转换电路。2、视/音频A/D转换及压缩编码与存储该某些是数字化解决核心，在CPU控制下，采用MPEG-4算法，DSP电路对数字视/音频信号压缩编码，使其成为二值或多值数字信号流。在该某些研究工作中，一方面，咱们通过对芯片提供商提供方案消化吸取，对原则算法进行了修改，并协同外携单位共同解决了数字压缩存储过程中，低照度黑白图像及迅速移动不稳定图像无法记录问题，图像中断自动恢复录像问题，在此过程中投入了大量时间和人力。另一方面，为最大限度地提高CPU和有关硬件解决速度，且保证系统稳定性不受

8、影响，咱们对硬件资源进行充分挖掘，使原有1Mbit/s码率，提高到了2Mbit/s，大大提高了移动图像记录清晰度。最后，为了压缩体积，采用高密度PCB设计，由此带来器件间互相干扰，电磁干扰，也是需解决重要问题。通过对模仿、数字电路某些供电电源单独隔离及单点公地等技术得以解决。3、按键操作控制及出错报警立足于实际使用需要，该设备开/关机、录像、录音等重要功能采用键控方式操作，用振动及LED发光提示每项操作对的与否。CPU自动检测电池电量和存储卡容量，局限性通过振动方式提示。4、USB接口考虑尽量减少接口，故通过一种USB接口完毕充电和数据读出功能。5、软件流程在产品设计指引思想指引下，先拟定主程

9、序，再依照实际操作使用，拟定按键控制操作程序，项目研制过程中，软件修改达数十次之多，详细流程图如下： 主程序流程图 按键操作流程图四、技术创新1、对CCD摄像机采用靶面分离技术，在保持清晰度前提下，设计超薄锥形镜头，使CCD摄像机厚度减小。2、对MPEG4图像压缩算法进行改进，使可以记录低照度黑白图像和高速移动时不稳定图像。3、对DSP（数字信号解决器）硬件进行充分挖掘，尽量提高图像清晰度，提高存储容量。研发过程中，发现对于移动图像记录，系统原有1Mbit/s码率不能满足规定，为了使移动视频记录达到现场录像需求，通过挖掘系统资源，将码率提高到了2Mbit/s，极大提高了移动图像记录清晰度。4、在高密度PCB设计中，采用元件合理分布，模仿电路、数字电路分部多次隔离，克服电磁干扰问题。五、功能及技术指标详见附件中，产品公司原则。六、产品检测