多光譜電光傳感在檢測叛亂分子、恐怖分子和其他以有限技術能力運作的破壞穩定力量的威脅和移動方面發揮著關鍵作用。視頻是從無人機(UAV)、直升機或地面車輛等監控平臺收集的,然后必須盡快在整個戰場指揮結構中進行分析和傳播。以太網是流媒體視頻的首選介質,但由于其帶寬可能有限,實時視頻壓縮對于新型高清傳感器或要承載許多視頻通道至關重要。
監控平臺攜帶各種類型的傳感器,如高清電視,普通電視,紅外,低光和定制。有效負載也會有所不同,因為每個傳感器平臺沒有空間、耐用性、電力或冷卻來同時支持所有傳感器。無論部署哪種平臺,無線數據鏈路都將圖像傳輸到每個特定任務所需的位置。通常,移動傳感器平臺將使用 SATCOM 或數字數據鏈路來流式傳輸視頻。SATCOM通常由大型空中和地面車輛支持,而較小的平臺則依賴于帶寬有限的空對地數字無線電信道。
壓縮標準
最常用的壓縮標準是 JPEG 2000 和 H.264/MPEG-4。JPEG 2000是為壓縮靜止圖像而開發的,但也用于通過以視頻幀速率傳輸連續圖像來流式傳輸視頻。因此,JPEG 2000 可以恢復下一幀上任何潛在的傳輸數據丟失,而在相同情況下,某些 H.264 圖像完整性可能會丟失。但這可以通過少量的后續幀恢復,并且定期傳輸完整的圖像。H.264已成為互聯網應用程序和HDTV的標準,提供低延遲和兩倍于MPEG-2的壓縮率。通常,H.264 可實現高達 100 倍的壓縮率,而 JPEG 2000 可實現 30 倍的壓縮率。
視頻分發
除了監控車輛之外,使用H.264的以太網流視頻可以取代許多繁瑣且不靈活的視頻分配系統,只要多個視頻源要在許多顯示位置之間分配,切換和共享。典型應用包括海戰系統、地面部隊的監視車輛、直升機和安全設施以及許多訓練、模擬和記錄領域。
實施選擇
H.264壓縮非常占用處理器資源,特別是對于HDTV或需要低延遲的地方,而解壓縮則不那么嚴格。由于H.264現在是一個通用標準,因此其實現有許多技術選擇。軟件、IP 核、ASIC 和數字媒體片上系統 (DMSoC) 均可用。然而,僅憑這些并不能提供處理不同格式的多個通道以及多光譜、多傳感器平臺不斷變化的需求所需的靈活性。通常,靈活高效的設計解決方案是使用FPGA進行視頻捕獲和重新格式化,并使用DMSoC進行H.264所需的密集離散傅里葉變換(DFT)處理。GE智能平臺堅固耐用的DAQ8580多通道視頻壓縮子系統采用這種架構,支持兩個HDTV通道或四個帶以太網輸出的常規通道。
以太網視頻的軍事應用必然比日常使用中的許多設備、電器和終端要求更高。除了極端環境外,傳感器平臺還將繼續將最先進的傳感器與傳統設備混合使用,這凸顯了對更大靈活性和性能的需求。用戶將需要更好、更快的威脅檢測功能,這也許是通過將圖像預處理、目標檢測、跟蹤和壓縮功能組合到未來的視頻處理子系統中來實現的。
審核編輯:郭婷
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