布什號航空母艦中的流媒體應用

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一、概述

2012年9月25日中國海軍的第一艘航空母艦中國遼寧號航空母艦正式服役，官方名稱為中國人民解放軍海軍遼寧艦，簡稱遼寧艦，舷號為16號。結束了中國沒有航母的歷史。筆者從事專業視聽系統設計，非常喜歡航空母艦，所以從專業視聽系統專業角度研究國外諸多航母視聽系統設計情況，下面就揭秘介紹美國布什號航空母艦中視聽系統，供讀者學習借鑒。

當今世界上最大的軍艦，也是最先進的航母美國布什號航空母艦（USS George H.W.Bush CVN77），它采用基于視聽最前沿技術——流媒體技術，來實現無損的音視頻信號和數據在航母中各個作戰平臺實時的傳輸和展現。

二、流媒體技術應用

美國布什號航空母艦以光纖纜線聯結全艦16個“通訊結點”，構成一個系統與系統、裝備與裝備間大容量、高速度的通訊網路，將音視頻信號，以及各種偵察器材獲得的數據信號，在各個作戰平臺之間瞬間傳遞和展現，實現信息共享，實時掌握戰場動態，縮短決策時間，減少決策失誤，以便對敵人實施快速、精確、連續的打擊。其核心就是在各作戰平臺之間如何進行高速度、大容量、遠距離的實時音視頻信號和數據交換，美國布什號航空母艦最終采用流媒體技術來實現音視頻信號和數據交換。

如果采用傳統視聽系統設計，需要配置一個巨大的矩陣和多個小的矩陣，還要配置長距離傳輸設備，此外考慮不同信號格式還需要配置多種信號格式轉換器，這樣系統就非常復雜，故障節點多，如下圖：

采用流媒體技術視聽系統設計，配置輸入編碼器把不同種類的音視頻信號變成統一的網絡傳輸信號，然后通過輸出解碼器變成音視頻信號在顯示設備重現，系統結構簡單，故障點少，便于實時傳輸、錄制和重放，如上圖：

三、流媒體技術發展趨勢

美國布什號航空母艦采用流媒體技術的編解碼技術為PURE3，這是一種獨特的基于小波轉換的壓縮技術，可以低延遲流傳輸（35ms編碼和35ms解碼）和支持高分辨率（9，20×1，200）圖像，但是每路需要約100M以上帶寬的網絡：而現在視頻會議采用H.264編解碼技術可以1.5M帶寬傳輸1080p圖像，但是傳輸延時比較大（200ms編碼和200ms編碼），所以市場還沒有一種編解碼技術實現低延時、低帶寬傳輸高分辨率圖像。

但隨著視頻編解碼技術發展，最終實現低帶寬、低延時傳輸高分辨率圖像，同時附帶傳輸控制、音頻、視頻、電力、網絡等等內容，那樣就會沖擊現有視聽系統行業，因為信號源設備內置流媒體模塊，顯示設備也內置流媒體模塊，那么你只需要配置好設備IP地址，就可以實現視聽搭建。