基于h.264算法的機載數(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 機載數(shù)字視頻記錄儀 （DVR） 承擔飛機視頻信息記錄的專用設(shè)備， 用于完成對平顯、 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)計方法和驗證手段的使用，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。極大豐富了飛機的功能、提高了性能，并使飛行當中的信息量大為增加，同時也增加了飛行訓(xùn)練的難度。 機載視頻記錄設(shè)備的使用為訓(xùn)練、 飛行綜合效果的評估提供了條件，利用視頻信息的直觀、信息量大的特點，通過將訓(xùn)練飛行的情況以視頻的方式加以實時記錄， 并在地面進行回放， 可以方便地對整個飛行過程實現(xiàn)全面分析，提高訓(xùn)練效率，達到以更少的訓(xùn)練飛行架次完成訓(xùn)練科目，有效減少平時的訓(xùn)練成本的目的。 在新型飛機

3、的實驗飛行和任務(wù)飛行過程中使用機載視頻記錄設(shè)備，也可以實現(xiàn)對飛機的性能和實際任務(wù)完成效果的評估。因此，機載視頻記錄設(shè)備已經(jīng)日益成為飛機上不可缺少的航空電子設(shè)備。 DVR 通常需要同時記錄四路 PAL 制視頻、一路音頻數(shù)據(jù)。因此系統(tǒng)需要實現(xiàn)四路視頻的采集、編碼和存儲，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 數(shù)字信號 視頻接口模塊 視頻壓縮模塊 管理控制模塊 數(shù)據(jù)存儲卡 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)維護的效率，采用了 3 片 DM642

5、 芯片，每片 DM642 對應(yīng) 1 路視頻信號，每路視頻信號都輸入到視頻口 VP2 進行處理。這樣 4 路視頻信號互相獨立。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 該部分是整個系統(tǒng)的核心， 采用 DM642 作為其硬件平臺。 DM642 具有豐富的資源和強大的性能，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 口擴展存儲器的空間， 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，同時可以通過 PCI 總線接收其它 PCI 設(shè)備的控制命令。 2．時鐘電路部分 時鐘信號是系統(tǒng)工作的必備信號， 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)部主時鐘便是通過 PLL 電路實現(xiàn)，它將外面輸入的 50MHz 時

7、鐘頻率進行 12 倍頻便得到了所需的 600MHz 時鐘， 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