機(jī)載視頻記錄設(shè)計(jì)作者：機(jī)載視頻記錄系統(tǒng)主要用于記錄飛行員在訓(xùn)練和作戰(zhàn)進(jìn)程中座艙內(nèi)的綜顯、平顯、下顯、雷達(dá)及前視紅別傳感器等視頻信息，和飛行員耳機(jī)音頻信息及事件標(biāo)記。飛行結(jié)束后可在地面進(jìn)行同步重放，從而快速、直觀、真實(shí)地再現(xiàn)飛行進(jìn)程中座艙外視景和座艙內(nèi)的顯示器畫面，為及時(shí)評估飛行員的操縱技術(shù)、作戰(zhàn)效果和對意外事故進(jìn)行調(diào)查分析提供依據(jù)。視頻記錄系統(tǒng)在作戰(zhàn)飛機(jī)上裝備利用對作戰(zhàn)效果分析研判和訓(xùn)練任務(wù)完成情況評定等方面都起到十分重要的作用，對提高飛行員的訓(xùn)練質(zhì)量和作戰(zhàn)技術(shù)水平極為有利。因此，它已成為現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī)上的重要設(shè)備之一。國外機(jī)載視頻記錄設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展作者：國外早在80年代就已開始在先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)上裝載利用機(jī)載視頻記錄系統(tǒng)。就目前國外裝備發(fā)展情況來看，其發(fā)展特點(diǎn)主要向全數(shù)字化、高分辨率等方向發(fā)展。下面以2個(gè)有代表性的國外機(jī)載視頻記錄系統(tǒng)的產(chǎn)品為例加以說明。ICS-8580：美國Ge公司，其特點(diǎn)：?視頻輸入支持：HDMI(DVI)、HD-SDI、HDTV、CVBS，最高分辨率支持到1920x1080p/30fps?緊縮算法：ITU-TVS1410/1500/2200:法國Enertec，其特點(diǎn)：?同步記錄4路：VESA(1280x1024)，SMPTE-292(HD-SDI)，PAL/NTSC?視頻同步精度不低于500ms?緊縮算法：MPEG2/4?飛行進(jìn)程中記錄同時(shí)可以回放?符合DO-160、MIL-STD-461/704/810?可配置以適應(yīng)不同的需求。從這兩個(gè)產(chǎn)品中咱們可以看出，機(jī)載視頻記錄系統(tǒng)的最新發(fā)展：?開放式的設(shè)計(jì)。統(tǒng)一的電氣、機(jī)械接口設(shè)計(jì)，便于產(chǎn)品的選用、替換、保護(hù)、升級。也使產(chǎn)品可應(yīng)用于多種機(jī)型。?更高的分辨率：從標(biāo)清信號(720x576的PAL/NTSC制的視頻)支持到1920x1080高清視頻?高清數(shù)字視頻輸入，除標(biāo)清外，多數(shù)是數(shù)字視頻的輸入，如HDMI(DVI)、HD-SDI等?緊縮算法標(biāo)準(zhǔn)化，多數(shù)是基于MPEG2/MPEG4/等視頻緊縮標(biāo)準(zhǔn)。?加倍關(guān)注多路視頻的同步性。對于視頻的記錄和回放，除關(guān)注清楚度外，還強(qiáng)調(diào)了回放時(shí)的各通道視頻同步性。機(jī)載視頻記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮開放性設(shè)計(jì)開放式設(shè)計(jì)的本質(zhì)，就是通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。概念一個(gè)肯定的、統(tǒng)一的電氣接口和機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)，會帶來如下益處：（1）作為機(jī)載航電系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)者，便于在不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品中做優(yōu)化選擇，也便于產(chǎn)品的替換、保護(hù)和升級，有利于技術(shù)的進(jìn)步。（2）作為產(chǎn)品生產(chǎn)者，便于產(chǎn)品的升級保護(hù)。從機(jī)載視頻記錄設(shè)備本身的特性來看，也完全知足開放性設(shè)計(jì)的要求：因?yàn)橐曨l記錄設(shè)備的輸入很單純就是來自機(jī)載各類攝像機(jī)和顯示器的視頻信號輸入，記錄設(shè)備接收這些視頻進(jìn)行緊縮存儲（主機(jī)航電整體設(shè)計(jì)者，需要概念好（1）視頻記錄設(shè)備的輸入信號數(shù)量、分辨率、視頻傳輸接口等屬性；（2）尺寸、安裝、重量等機(jī)械特性；（3）其他功能，如記錄時(shí)間長度、環(huán)境要求等。由此咱們看出視頻記錄設(shè)備本質(zhì)上就具有獨(dú)立性（而視頻記錄設(shè)備作為現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的重要設(shè)備，理應(yīng)有其作為獨(dú)立完整設(shè)備的地位。視頻記錄質(zhì)量的考慮作者：視頻記錄質(zhì)量是視頻記錄設(shè)備的關(guān)鍵性能之一（影響記錄視頻質(zhì)量的兩大關(guān)鍵因素是：?輸入視頻的性質(zhì)：是通過數(shù)字方式仍是通過模擬方式。?緊縮算法（1）輸入視頻的性質(zhì)對記錄圖像的影響分析采用模擬RGB信號來傳輸視頻，幾乎沒有任何益處，相反會帶來嚴(yán)重后果：?模擬視頻容易受到電磁干擾，飛機(jī)上電磁干擾超級嚴(yán)重，受到干擾的圖像，會出現(xiàn)條紋干擾和噪聲等，這些噪聲不僅使得圖像質(zhì)量本身下降，而且會嚴(yán)重影響緊縮，使得碼流急劇升高，為了降低碼流和維持碼流恒定，必然需要增加緊縮比，這樣進(jìn)一步使得緊縮后的圖像質(zhì)量惡化。?模擬視頻在數(shù)字化進(jìn)程中，也會帶來圖像質(zhì)量的損失（尤其機(jī)載視頻多數(shù)是文字、線條等，乃至是單像素的點(diǎn)、線，比如雷達(dá)圖像（在數(shù)字化進(jìn)程中，采樣位置的誤差，致使單像素的線條和文字會嚴(yán)重信息丟失，出現(xiàn)看不清、模糊、丟失信息等現(xiàn)象（根本就沒有辦法彌補(bǔ)。因?yàn)檫@不是緊縮算法的問題，而是在模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換進(jìn)程中就丟失了，而且這是必然的本質(zhì)存在的缺點(diǎn)。?記錄的視頻源都是來自顯示器，顯示器本身利用的圖像都是數(shù)字的，為了提供模擬視頻給視頻記錄設(shè)備，顯示器要增加數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換電路，這個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換，也會使信息出現(xiàn)損失（?高頻模擬視頻信號在傳輸線上傳輸，也會出現(xiàn)高頻衰減損失（影響圖像質(zhì)量。所以咱們說利用模擬RGB視頻，會極大影響視頻記錄的質(zhì)量（而采用數(shù)字視頻記錄，

會本質(zhì)上克服了模擬視頻傳輸?shù)娜秉c(diǎn)和危害:?顯示器本身就是數(shù)字圖像，因此直接的數(shù)字輸出，減化了顯示器電路的設(shè)計(jì)，同時(shí)不存在數(shù)模轉(zhuǎn)換的帶來的圖像質(zhì)量的損失。?數(shù)字傳輸不存在傳輸進(jìn)程中引入的干擾和衰減。?在記錄設(shè)備上直接利用數(shù)字信號，不需要模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，簡化了電路，降低了功耗和體積重量。圖像質(zhì)量不會有任何損失。通過上面分析，咱們實(shí)在找不到模擬傳輸?shù)娜魏我嫣?。從國外視頻記錄設(shè)備的現(xiàn)狀來看，無不利用HDMI、DVI、HD-SDI等數(shù)字圖像傳輸方式。只有在老的機(jī)型改造中才有可能出現(xiàn)模擬RGB信號的傳輸。其實(shí)咱們的家用電視信號都已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸方式了。（2）緊縮算法對圖像質(zhì)量的影響分析這就是是YUV420格式，如下圖:，圖1RGB444格式圖2YUV420在顯示器上的每一個(gè)像素是由紅色（R）、綠色（G）、藍(lán)色（B）三個(gè)分量來表示的，每一個(gè)象素的RGB三個(gè)分量表示出一個(gè)像素的亮度和顏色，咱們出稱之為RGB444格式的圖像表示方式。為了緊縮方便，咱們通過一種轉(zhuǎn)換公式，將RGB三個(gè)分量轉(zhuǎn)換為亮度（Y）、色度U分量、色度V分量來表示像素的亮度和顏色，這就是YUV444。因?yàn)閷τ谧匀痪拔锏膱D像，色度UV分量所占帶寬比較少，所以咱們利用YUV420格式，也即每一個(gè)像素都有一個(gè)亮度度分量Y，可是相鄰的這就是是YUV420格式，如下圖:，圖1RGB444格式圖2YUV420這種減少色度分量分辨率的方式對自然景物的圖像是沒有什么問題的，可是對于顯示器的圖像就會出現(xiàn)問題，顯示器顯示的大量是字符、線條等圖形（注意是圖形，而非圖像），乃至是單像素的字符和線條，此時(shí)若是把顏色空間的分辨率降低一般，必然會致使單像素的字符和線條顏色出現(xiàn)丟失和失真！而民用的視頻記錄往往都是自然圖像，所以利用YUV420格式丟失一部份顏色信息，這在視覺上不會帶來任何損失。下面以兩個(gè)實(shí)際的結(jié)果說明RGB444轉(zhuǎn)換為YUV420以后進(jìn)行錄像的結(jié)果提示行。號浮標(biāo)處理參數(shù)設(shè)置命令下發(fā)成也提示行。號浮標(biāo)處理參數(shù)設(shè)置命令下發(fā)成也浮標(biāo)分析幾。FAR圖3RGB444的原始圖像 圖4YUV420格式的圖像注意比較圖3和圖4中的“狀態(tài)行”三個(gè)字，在原始RGB444格式下，是白色的，可是在YUV420格式下，卻看出包括有紅色的視覺感覺。再看下面的圖5和圖6,情況更為糟糕：

圖5原始RGB444圖6YUV420記錄后回放的圖像在圖6中咱們大體上看不清綠色的字了，這是因?yàn)樵谶@個(gè)圖像中，字與背景的亮度相當(dāng)，而區(qū)分字與背景是靠顏色，由于利用YUV420，所以致使顏色分辨率在水平和垂直方向上均降低了一半，所以對于這種單線條的字，根本就無法記錄清楚。所以：?機(jī)載視頻，記錄的是圖形，必需利用RGB444格式，才不會單線條的圖形出現(xiàn)顏色丟失和損失。?民用視頻，記錄的自然場景的圖像，可利用YUV420格式，這不會帶來視覺上顏色損失。所以機(jī)載視頻記錄的緊縮算法，應(yīng)該有別于民用的自然視頻記錄時(shí)所用的算法，采用RGB444格式。（3）多路視頻記錄的同步問題機(jī)載視頻記錄記錄的機(jī)載顯示器顯示的內(nèi)容，顯示器上會顯示飛機(jī)上大量參數(shù)、狀態(tài)、、事件、圖形、地圖和視頻等信息，地面回放的時(shí)候，必需要把記錄多路視頻同步地顯示出來。為了便于地面的同步回放，咱們在記錄時(shí)必需為這種同步回放提供支持。主要辦法：以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一的同步時(shí)鐘，給各路視頻流打上毫秒級的時(shí)間戳。機(jī)載視頻記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1） 設(shè)計(jì)理念：全數(shù)字信號輸入：5路DVIXGA（1024x768）信號輸入。?基于ITU算法，利用RGB444顏色方式。統(tǒng)一的時(shí)鐘基準(zhǔn)，ms級的時(shí)間戳。?高度集成，減少體積重量和功耗（2） 硬件結(jié)構(gòu)：?整個(gè)系統(tǒng)僅包括。、？核心模塊、視頻轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊DSP利用TMS320DM8168（3） 主要技術(shù)指標(biāo)：重量：體積：功耗：存儲容量：（可以知足不小于5小時(shí)音視頻記錄，并提供不小于5GByte網(wǎng)絡(luò)存儲空間）視頻質(zhì)量：（清楚可辨、色彩不失真）特點(diǎn)及優(yōu)勢（1） 開放式設(shè)計(jì)采用通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的開放式設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)者提供豐碩而快捷的系統(tǒng)配置方案選擇；記錄儀提供多路數(shù)字視頻、音頻和網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)，可以充分知足機(jī)載數(shù)據(jù)記錄的各類要求；有利于成熟技術(shù)的繼承和發(fā)展，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靠得住性。（2） 全數(shù)字信號輸入采用5路DVIXGA（1024x768）全數(shù)字信號輸入，利用RGB444顏色方式直接進(jìn)行緊