基于h.264算法的機(jī)載數(shù)字視頻記錄儀軟件解決方案

1、上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 第一章 概述 - 1 - 第一章 概述 1.1 研究背景及意義 機(jī)載數(shù)字視頻記錄儀 （DVR） 承擔(dān)飛機(jī)視頻信息記錄的專用設(shè)備， 用于完成對(duì)平顯、 下顯及飛行員操作畫面等其它視頻信息的記錄。 作為科技含量很高的航空電子系統(tǒng)，近年來得到了飛速的發(fā)展。隨著新的設(shè)計(jì)方法和驗(yàn)證手段的使用，開發(fā)周期不斷縮短、各種性

2、能優(yōu)越新型傳感器設(shè)備也不斷地被納入到新的系統(tǒng)中。極大豐富了飛機(jī)的功能、提高了性能，并使飛行當(dāng)中的信息量大為增加，同時(shí)也增加了飛行訓(xùn)練的難度。 機(jī)載視頻記錄設(shè)備的使用為訓(xùn)練、 飛行綜合效果的評(píng)估提供了條件，利用視頻信息的直觀、信息量大的特點(diǎn)，通過將訓(xùn)練飛行的情況以視頻的方式加以實(shí)時(shí)記錄， 并在地面進(jìn)行回放， 可以方便地對(duì)整個(gè)飛行過程實(shí)現(xiàn)全面分析，提高訓(xùn)練效率，達(dá)到以更少的訓(xùn)練飛行架次完成訓(xùn)練科目，有效減少平時(shí)的訓(xùn)練成本的目的。 在新型飛機(jī)

3、的實(shí)驗(yàn)飛行和任務(wù)飛行過程中使用機(jī)載視頻記錄設(shè)備，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的性能和實(shí)際任務(wù)完成效果的評(píng)估。因此，機(jī)載視頻記錄設(shè)備已經(jīng)日益成為飛機(jī)上不可缺少的航空電子設(shè)備。 DVR 通常需要同時(shí)記錄四路 PAL 制視頻、一路音頻數(shù)據(jù)。因此系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)四路視頻的采集、編碼和存儲(chǔ)，并將記錄的數(shù)據(jù)在地面回放系統(tǒng)中同步回放。DVR 在航空系統(tǒng)的交聯(lián)如圖 1-2 所示。 1.2 硬件平臺(tái)介紹 DVR 硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 1-1 所示。 圖 1-1 DVR

4、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 Figure1-1 Block Diagram of DVR 差分模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) 視頻接口模塊 視頻壓縮模塊 管理控制模塊 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡 電源（PSM） PCI IDE 上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 第一章 概述 - 3 - 芯片來進(jìn)行處理。為了減少系統(tǒng)開發(fā)的工作量，提高后續(xù)系統(tǒng)維護(hù)的效率，采用了 3 片 DM642

5、 芯片，每片 DM642 對(duì)應(yīng) 1 路視頻信號(hào)，每路視頻信號(hào)都輸入到視頻口 VP2 進(jìn)行處理。這樣 4 路視頻信號(hào)互相獨(dú)立。視頻壓縮模塊框圖如圖 1-3所示。 圖 1-3 壓縮模塊框圖 Figure1-3 Block Diagram of Compressing Module 1．音視頻處理部分 該部分是整個(gè)系統(tǒng)的核心， 采用 DM642 作為其硬件平臺(tái)。 DM642 具有豐富的資源和強(qiáng)大的性能，本系統(tǒng)利用了它的 VP2 視頻口接收初始

6、的視頻數(shù)據(jù)；利用它的 EMIF 口擴(kuò)展存儲(chǔ)器的空間， 完成執(zhí)行程序的成功下載和內(nèi)部數(shù)據(jù)的有效搬移；利用它的 PCI 總線接口將處理好后的音視頻數(shù)據(jù)送入其它的 PCI 設(shè)備上，同時(shí)可以通過 PCI 總線接收其它 PCI 設(shè)備的控制命令。 2．時(shí)鐘電路部分 時(shí)鐘信號(hào)是系統(tǒng)工作的必備信號(hào)， 它可以通過晶振來產(chǎn)生， 也可以由芯片內(nèi)部鎖相 PLL 電路二次產(chǎn)生，如 DM642 的內(nèi)部主時(shí)鐘便是通過 PLL 電路實(shí)現(xiàn)，它將外面輸入的 50MHz 時(shí)

7、鐘頻率進(jìn)行 12 倍頻便得到了所需的 600MHz 時(shí)鐘， 這E M IF JT A GV PO R T 2PC II2C D M 642 A udio D ecoderPow er M anagerSD R A M FL A SHC lock C ircuitR eset C ircuitPC I總 線3.3VOne Audio Signal5V5V1.4V1.8V5V/3.3V3.3V3.3V/Reset Signal仿 真