Способ и устройство сбора, записи и использования данных, снимаемых в летательном аппарате

Способ и устройство сбора, записи и использования данных, снимаемых в летательном аппарате

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение касается способа и устройства сбора и записи данных, снимаемых в летательном аппарате. Оно касается, в частности, установок для летных испытаний, обеспечивающих запись и визуальное отображение видео-, аудио- и графических данных и, в целом, любых цифровых данных.

Установки для летных испытаний, как известно, предназначены для записи видеоисточников, например, SDI (сокращение “Serial Digital Interface” - последовательный цифровой интерфейс), в частности испытательных камер или видеокамер, входящих в состав систем самолета, и некоторых данных, характеризующих соответствующие параметры самолета. Системами записи являются собственные системы, которые потребовали адаптации к потребностям испытательных самолетов. Они сохраняют данные на кассетах с магнитной лентой. В зависимости от периода времени и от технологии, имевшейся в это время на рынке, использовались различные типы формата видеозаписи и записывающих устройств.

На фиг. 1 схематично показаны функциональные блоки измерительной видеосистемы из предшествующего уровня техники. В такой системе потребность в датировании и в объединении данных параметров самолета на видео, а также потребность в записи на максимально возможном количестве каналов привела к необходимости адаптации имеющегося на рынке профессионального оборудования, обходя, по мере возможности, некоторые функции и прибегая к качественным и количественным компромиссам.

Как показано на фиг. 1, видеозапись получают при помощи датчиков-камер 105 и в дальнейшем обрабатывают при помощи средств 115 обработки. К ним добавляют GMT 110 (сокращение от “Greenwich mean time” - среднее время по Гринвичу), то есть часы-календарь, настроенные на универсальное время, позволяющие точно фиксировать процесс испытания и связать видео со всеми получаемыми параллельно остальными данными, в частности параметрами самолета 120. Для некоторых самолетов параметры самолета вычисляет бортовой компьютер (не показан), и они кодируются. Соответствующие данные ограничены по числу параметров и по частоте обновления. На выходе из средств 115 обработки сигнал передается, например, по стандарту SDI “SMPTE 259”. Пропускная способность такого соединения составляет 270 Мегабит/сек.

Сигнал отображается на экране 125 отображения непосредственно во время испытания. Следует отметить, что для отображения видеосигнала SDI необходимо наличие преобразователей форматов (не показаны). Кроме того, видеосигналы и метаданные, то есть параметры, идентифицирующие самолет, полет, используемое оборудование и время, записываются на кассеты 130 с целью их обработки, архивирования и/или сохранения наземными средствами 135. Используемый формат записи от используемого записывающего устройства. Этот формат предназначен только для профессионалов. Кроме того, добавляются данные о самолете (тип, номер и т.д.) для облегчения классификации и архивирования. Эти сведения добавляют на кассету. Таким образом, для каждой кассеты получают заголовок.

На земле специалисты сортируют полученные кассеты на рабочем стенде. Использование магнитных кассет происходит в линейном режиме, при этом, чтобы найти требуемый кадр, кассету необходимо просматривать. Кроме того, поскольку параметры самолета записаны частично, необходимо соединение между рабочим стендом и базой данных.

Как следует из вышеизложенного, современная бортовая архитектура видео IEV (УЛИ) (сокращение от «Установка для летных испытаний ») является относительно сложной по причине используемого носителя, то есть магнитных лент. Действительно, потоки информации (видео, аудио и параметры самолета) записаны на кассетах.

Это известное техническое решение имеет много недостатков:

- видеомагнитофон позволяет записывать только видеопотоки стандартного разрешения, называемые также “SD”. Чтобы записывать видеопотоки высокого разрешения, называемые также “HD”, необходимо использовать видеомагнитофоны типа HDCam, которые стоят намного дороже. Чтобы записывать графические страницы типа ASVI (сокращение от “Avionics Serial Video Interface” - последовательный бортовой видеоинтерфейс), относящиеся к приборам в кабине экипажа, или VGA (сокращение от «Video Graphics Array» - видеографическая матрица) следует добавлять модули, позволяющие преобразовать эти сигналы в видеосигнал SD или HD;

- датирование изображений на видеомагнитофоне происходит на основании временного кода, называемого “timecode”, получаемого через сигнал AES (сокращение от “Audio Engineering Society” - аудиоинженерное общество, - организация по стандартизации, которая определяет структуру цифрового сигнала для профессионального входа аудио). Следовательно, для датирования изображений на основании бортового времени необходимо специально разработать физический модуль, позволяющий конвертировать бортовое время во временной код AES; и

- на видеомагнитофоне не предусмотрено никакой системы для записи динамических параметров. Следовательно, необходимо разработать физический модуль, позволяющий кодировать параметры самолета на дорожке аудио для обеспечения записи этих параметров самолета. Другой физический модуль следует предусмотреть для считывания этих параметров во время использования на земле.

Кассеты являются линейным носителем. Это значит, что различные потоки (аудио, видео и параметры) необходимо синхронизировать во время сбора данных. Это создает проблему, так как время передачи этих различных потоков отличается.

Настоящее изобретение призвано устранить все или часть этих недостатков. В частности, настоящее изобретение призвано решить все или часть нижеуказанных задач.

Первая задача состоит в простом и не ограниченном объединении и синхронизации метаданных, видеоданных, аудиоданных и дорожек времени каждого потока. Сбор видеопотоков должен происходить без потери информации, то есть с естественным разрешением и частотой, и видеопотоки должны сохраняться в сжатом или не сжатом виде. В частности, речь идет о записи различных потоков на одном и том же носителе, и на практике, по меньшей мере, на жестком диске, предпочтительно в разных файлах, что является преимуществом, так как нет необходимости в синхронизации потоков при сборе информации.

Вторая проблема касается устаревания в ближайшем будущем использовавшегося до сих пор носителя записи, кассеты с магнитной лентой и оборудования записи и считывания. Ставится задача найти формат обмена, отвечающий не только требованиям использования на борту, но также и требованиям использования на земле, в частности, необходимости автоматического архивирования и простого и быстрого использования собранных данных. Предпочтительно ставится задача приведения к единому стандарту инфраструктур архивирования для видео и для данных самолета, уже записанных на жесткий диск.

Третья задача состоит в обеспечении записи всех типов форматов. Действительно, появляются все более новые форматы, в частности, при высоком разрешении на выходе вычислителей, например, ARINC (сокращение от “Aeronautical Radio, Incorporated”, зарегистрированный товарный знак, - авиационная радиокомпания, стандарт 818 которой касается бортовой цифровой шины видео), VGA, данных, описывающих испытание, которые надо объединить, функций предварительного запуска и воспроизведения (на английском “play” или “replay”). Кроме того, появляются новые мощные алгоритмы сжатия и оборудование, обеспечивающее большую пропускную способность. Таким образом, изобретение ставит задачей определение бортовой системной архитектуры, не специфической для видео, а также формата файла, позволяющего собирать, сжимать, синхронизировать, сохранять, воспроизводить и использовать различные потоки данных, видеоинформацию, аудиоинформацию, параметры, графику, причем без количественного и качественного ограничения.

В частности, настоящее изобретение призвано решить все или часть этих задач. В этой связи первым объектом настоящего изобретения является устройство сбора и записи данных, снимаемых в летательном аппарате, содержащее:

- множество источников потоков данных, предназначенных для записи,

- по меньшей мере, один источник датированных значений параметров записи, и

- средства записи данных, происходящих из потоков данных, и значений параметров, по меньшей мере, на одном энергонезависимом носителе информации,

отличающееся тем, что средства записи выполнены с возможностью сохранения в отдельных файлах данных из различных потоков данных, при этом данные, записанные в каждом файле, объединены с упомянутыми датированными значениями параметров.

Таким образом, изобретение предлагает бортовую системную архитектуру, не специфическую для видео, а также формат файла, позволяющие собирать, сжимать, синхронизировать, сохранять и воспроизводить и использовать различные потоки данных, видеоинформацию, аудиоинформацию, параметры, графику, причем без количественного и качественного ограничения.

Кроме того, предлагаемая архитектура является модульной архитектурой, при которой различные аудио/видео потоки, происходящие из разных источников, собирают в результате нескольких разных процессов и которая позволяет корректировать размерность (число серверов сбора информации и жестких дисков хранения) в соответствии с числом каналов записи и облегчает добавление новых функций.

Благодаря этим признакам отпадает необходимость в синхронизации потоков во время сбора информации.

Запись потоков в нескольких разных файлах имеет следующие преимущества:

- на борту файлы создаются в ходе нескольких разных процессов и могут быть записаны на нескольких разных жестких дисках, и

- на земле хранение разных потоков в отдельных файлах позволяет ограничить размер файлов и количество обрабатываемых данных в зависимости от запросов, и только файлы, содержащие запрашиваемые потоки, должны, например, помещаться “nearline”.

Изобретением предлагается физическая архитектура, сконцентрированная вокруг простого сервера (который может быть единым), в сочетании с форматом файла, адаптированным к требованиям в авиации и, в частности, при летных испытаниях.

Предлагаемый формат файла позволяет записывать все типы данных с возможностью их синхронизации и облегчить их использование, в частности, за счет произвольного доступа к данным на основании абсолютного времени путем автоматического обращения к базе данных для облегчения поиска и за счет обеспечения защиты данных.

Кроме того, предлагаемая архитектура является модульной архитектурой, при которой различные аудио/видео потоки, происходящие из разных источников, собирают в результате нескольких разных процессов и которая позволяет корректировать размерность (число серверов сбора информации и жестких дисков хранения) в соответствии с числом каналов записи и облегчает добавление новых функций.

Конечной целью является получение оптимизированных “workflows” (на земле и в полете) с учетом требований для летных испытаний. Следует напомнить, что “workflow” является потоком информации внутри одной организации, например, таким как автоматическая передача документов между лицами. “Workflow” (в буквальном переводе «рабочий поток») называют компьютерное моделирование и информационное управление совокупностью выполняемых задач и различных участников, вовлеченных в осуществление рабочего процесса (называемого также производственным процессом или процедурой предприятия). Термин “workflow” можно перевести на французский язык как «электронное управление рабочими процессами». На практике “workflow” описывает схему подтверждения, выполняемые задачи между различными участниками процесса, сроки, режимы подтверждения и предоставляет каждому из участников информацию, необходимую для выполнения его задачи. В целом он обеспечивает отслеживание и идентифицирует участников, уточняя их функцию и наилучший способ ее реализации. Движком “workflow” является программное устройство, позволяющее реализовать одно или несколько определений “workflow”. Не вдаваясь в языковые тонкости, это программное устройство можно называть просто “workflow”.

Управление содержимым (данные, видеоинформация, аудиоинформация, графика) в компьютерной среде без кассет позволяет:

- ограничить расходы и

- облегчить использование (рационализация архивирования данных, легкий и быстрый доступ к данным).

Это решение обеспечивается простой архитектурой вокруг центрального сервера, а также может быть адаптировано как на уровне форматов ввода, так и с точки зрения степени сжатия.

Согласно частным отличительным признакам средства записи содержат средство создания сводных файлов, создаваемых по мере записи характеристических файлов данных, поступающих из разных источников данных, при этом сводный файл позволяет ссылаться на и синхронно считывать эти файлы и содержит внешние ссылки, указывающие на каждый из характеристических файлов данных, поступающих из источников данных. Этот сводный файл обеспечивает синхронное повторное считывание файлов, объединяя несколько датированных потоков, содержащихся в нескольких файлах.

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью динамичной записи значений параметров, по меньшей мере, в один файл.

Согласно частным отличительным признакам, средства записи выполнены с возможностью записи дескрипторов параметров, а также данных, относящихся к испытанию, используя универсальную структуру данных.

Например, данными, связанными с испытанием, являются тип испытания, номер испытания, тип самолета, номер самолета и номер полета.

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью записи каждой единицы данных потока данных в сочетании с универсальным временем ее сбора.

Таким образом, можно записывать все типы данных с возможностью их синхронизации, и облегчается их использование, в частности, за счет произвольного доступа к данным на основании универсального времени.

Благодаря каждому из этих признаков ограничивают пространство памяти, необходимое для хранения данных.

Согласно частным отличительным признакам описанное выше и являющееся объектом настоящего изобретения устройство содержит средство считывания, выполненное с возможностью создания сводного файла, по меньшей мере, для одной передачи записанных данных, поступающих из потока данных. Сводный файл позволяет ссылаться на и синхронно повторно считывать файлы, содержащие предназначенные для передачи данные, и содержит внешние ссылки, указывающие на каждый из характеристических файлов данных, предназначенных для передачи.

Этот сводный файл указывает, какие потоки должны быть переданы. Этот механизм позволяет записывать и использовать потоки в разных файлах.

Согласно частным отличительным признакам описанное выше и являющееся объектом настоящего изобретения устройство содержит средство маршрутизации данных, происходящих из разных источников, в средства записи, при этом средства записи содержат средство датирования, выполненное с возможностью компенсации задержек передачи, вызванных средством маршрутизации.

Таким образом, датирование является очень точным.

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью формирования данных, происходящих из источников данных, в виде файлов в формате MXF (сокращение от “Material Exchange Format” - формат обмена материалами).

Что касается преимуществ формата MXF, связанных с его логической структурой, можно указать, что логическая структура файлов в формате MXF является независимой от их физической структуры. Поэтому можно организовать и синхронизировать между собой разные потоки и метаданные, независимо от их типов и их места нахождения.

Этот формат обеспечивает механизмы, отвечающие условиям IEV (УЛИ), в частности:

- управление файловым режимом и различными потоковыми режимами,

- поддержка внешних ссылок,

- синхронизация произвольного числа потоков разных типов,

- родовой механизм для произвольного доступа, и

- самое развитое управление метаданными: управление статическими и динамическими метаданными, управление диапазоном метаданных, стандартизованные “frameworks” («каркасы») метаданных, покрывающие самые широкие потребности, возможность определения собственных “frameworks” метаданных.

Согласно частным отличительным признакам потоки данных датируются в момент их сбора с использованием внутренних часов, синхронизированных по часам летательного аппарата. Например, установку времени внутренних часов может производить внешний сервер NTP или преобразователь GMT/Timecode AES на основе ввода временного кода AES. В этом случае таблицы с индексами позволяют найти изображение, связанное с этим временным кодом. Этот механизм позволяет обеспечивать синхронное считывание потоков записанных данных, даже если они не используют одно и то же опорное время.

Согласно частным отличительным признакам средства записи содержат средства упаковки каждого потока данных, поступающего от источника потока данных, в файл, который содержит статические метаданные, идентифицирующие летательный аппарат, летное испытание и упомянутый источник данных, данные потока данных и информацию, характеризующую момент съема упомянутых данных.

Согласно частным отличительным признакам описанное выше в общих чертах и являющееся объектом настоящего изобретения устройство содержит буферную память, в которой, когда запись не активирована, потоки данных сохраняются и удерживаются в течение заранее определенного периода времени а, когда запись запущена, по меньшей мере, часть временно сохраненных в памяти данных записывается.

Согласно частным отличительным признакам потоки данных, поступающих из источников потоков данных, делятся на временные сегменты фиксированной продолжительности, при этом средства записи записывают для каждого временного сегмента и каждого параметра самое последнее значение параметра, имеющееся в распоряжении в течение этого временного сегмента.

Создаваемые таким образом временные сегменты по мере создания упаковываются в файл, который содержит статические метаданные, описывающие самолет и испытание, а также различные собранные параметры, динамические метаданные, в которых записываются значения и даты сбора параметров, определяемые для каждого временного сегмента.

Таким образом, обеспечивают повременную реорганизацию параметров, чтобы их можно было хранить и использовать так же, как и поток аудио/видео.

Согласно частным отличительным признакам, средства записи выполнены с возможностью записи файлов дескриптивных метаданных, содержащие значения параметров, распределенных в сегментах фиксированной продолжительности в зависимости от даты их сбора, при этом для каждого параметра и для каждого сегмента записывается только одно значение параметра.

Согласно частным отличительным признакам, средства записи выполнены с возможностью разделения записи на последовательности, сплошные без перерывов и однородные без изменения конфигурации, при этом каждый раз, когда происходит запуск или переконфигурирование записи, создается новый каталог, содержащий новые файлы для каждой новой последовательности.

Согласно частным отличительным признакам, средства записи выполнены с возможностью сохранения одних и тех же данных с несколькими разными степенями и алгоритмами сжатия.

Согласно частным отличительным признакам описанного выше в общих чертах и являющегося объектом настоящего изобретения устройства средства записи выполнены с возможностью сохранения, во время летного испытания, данных в режиме «потокового сбора», режиме записи, в котором файл разбивается на несколько разделов, содержащих данные, по меньшей мере, одного потока данных, за которыми следует блок информации, позволяющий повторно считывать упомянутые данные потока данных.

Этот режим записи используют, когда файлы собраны на линейном носителе (лента) или когда сбор информации может внезапно прерваться. Только потоки, находящиеся после последнего читаемого блока информации, не могут быть легко декодированы. Таким образом, на борту файлы собираются в режиме «потокового сбора», чтобы их можно было использовать, даже если они были закрыты неправильно. Они делятся на несколько разделов, которые соответствуют заранее определенной продолжительности. Таким образом, в случае аварии только потоки, находящиеся в последнем разделе, не могут быть легко декодированы.

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью преобразования на земле записанных данных для их записи в «файловом» режиме, в котором файл делится на множество блоков, при этом заголовок и/или концевая шапка файла содержат информацию, позволяющую повторно считывать файл, и тело файла содержит данные из потока данных.

Этот режим записи более адаптирован для файлов, сохраненных на носителе, обеспечивающем произвольный доступ (жесткий диск или компакт-диск).

Согласно частным отличительным признакам описанное выше в общих чертах устройство, являющееся объектом настоящего изобретения, содержит средства индексации, выполненные с возможностью создания таблицы индексов, которые указывают, где находятся различные записанные изображения.

Эта таблица позволяет произвольно иметь доступ к изображению для данного потока и для данного момента.

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью сохранения, по меньшей мере, одного потока данных в его необработанном виде без сжатия.

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью определения дескриптивных метаданных, позволяющих дополнять каждый файл информацией, предназначенной для пользователя и организованной в виде “framework” («каркаса»).

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью записи файлов дескриптивных статических метаданных, содержащих списки наборов метаданных, описывающих значения параметров.

Согласно частным отличительным признакам средства записи выполнены с возможностью предоставления записанных данных в виде воспроизведения одного или нескольких синхронизированных потоков.

Вторым объектом настоящего изобретения является способ сбора и записи данных, снимаемых в летательном аппарате, содержащем множество источников потока данных, предназначенных для записи, по меньшей мере, один источник датированных значений параметров записи и средства записи данных, происходящих из потоков данных, и значений параметров, по меньшей мере, на один энергонезависимый носитель информации,

отличающийся тем, что содержит:

- этап записи для сохранения данных различных потоков данных в отдельных файлах, и

- этап объединения записанных данных в каждом файле вместе с упомянутыми значениями параметров.

Другие преимущества, задачи и отличительные признаки настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве не ограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - функциональная схема системы из предшествующего уровня техники.

Фиг. 2 - логическая схема частного варианта выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 - схематически представляет организацию записанных файлов в предпочтительном варианте реализации способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4, 5 и 6 - схематически представляют структуры записанных файлов согласно трем разным вариантам записи.

Фиг. 7 - схематически представляет структуру файла, применяемую в частном варианте реализации способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 8 - схематически представляет “framework” («каркас»), применяемую в частном варианте реализации способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 9-14 - схематически представляют структуры файлов, применяемых в частных вариантах реализации способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 15 и 16 - представляют в виде логических схем частных вариантов реализации устройства в соответствии с настоящим изобретением.

В дальнейшем тексте описания термин «диск» относится как к жесткому диску, так и к компакт-дискам.

Как показано на фиг. 2, с точки зрения логики архитектура частного варианта выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением, основанного на центральном сервере 200, делится на четыре уровня. Слева на фиг. 2 показаны интерфейсные источники, дающие возможность сбора данных из любого типа источника. Как показано на фиг. 2, речь идет о входах рабочих данных и времени самолета 201, камер 202, графического источника 203, источника ASVI 204 и источника аудио 205.

На фиг. 2 показаны также системы, обеспечивающие маршрутизацию от источников к серверам сбора через сетку коммутации 206, содержащую, в случае необходимости, систему генерирования мозаики, предназначенную для объединения нескольких источников SD в изображение HD для формирования мозаики изображений, позволяющей экономить число каналов записи. В центре на фиг. 2 показаны системы сбора потоков аудио/видео и параметров самолета. Они предназначены для сбора сигналов, передаваемых различными источниками, и для их формирования в виде файлов в формате MXF (сокращение от “Material Exchange Format” - формат обмена материалами). Эти различные системы сбора могут работать независимо друг от друга (нет необходимости в их синхронизации). На фиг. 2 в этой части, кроме интерфейса «человек-машина» IHM 210, находятся модуль сбора видео 211, модуль сбора аудио 212 и модуль сбора метаданных (производственных данных и бортового времени) 213, обозначенный на фигурах “MTD”.

Наконец, на фиг. 2 показана система синтеза, сохранения и считывания 220, которая предназначена для сбора различных файлов в формате MXF, их сохранения на дисках 225 и их повторного считывания. Различные файлы могут быть записаны независимо друг от друга (нет необходимости в их синхронизации). Сводный файл создается и записывается последовательно, что позволяет синхронно повторно считывать файлы. Для этого система сохранения 220 содержит модуль 230 создания внешних ссылок, интегрируемых в сводный файл модулем 235 создания сводного файла.

Предпочтительно, согласно настоящему изобретению применяют стандартный формат файла MXF, выбирая функциональные возможности, предлагаемые этим форматом, которые адаптированы к потребностям IEV. Формат MXF является стандартизированным и независимым форматом (то есть постоянным и взаимодействующим), открытым и развивающимся (то есть способным управлять многими разными форматами видео и кодеками) и все более распространяющимся. Его можно использовать в качестве формата обмена по всей производственной цепочке от сбора до передачи через промежуточные этапы монтажа, индексации и архивирования.

Формат MXF является развивающимся. Чтобы соответствовать решению новых задач, созданы новые стандарты и рекомендации. Так, стандарт «422М» недавно был добавлен для описания контейнера “Jpeg2k”. Рекомендация “RP 2008” дополняет стандарт «381М» для «Н.264». В настоящее время создаются стандарты для “VC-1” и “VC-3”.

Формат MXF предоставляет все механизмы, отвечающие требованиям IEV, в частности:

- управление файловым режимом и различными потоковыми режимами,

- поддержка внешних ссылок,

- синхронизация произвольного числа различных потоков данных,

- родовой механизм для произвольного доступа, и

- развитое управление метаданными: управление статическими и динамическими метаданными, управление диапазоном метаданных, каркас “framework” стандартных метаданных, отвечающий широкому кругу потребностей, возможность определять “framework” для собственных метаданных.

Действительно, важным моментом изобретения является использование и определение собственного каркаса “framework”, адаптированной к потребностям IEV и авиации для более общих вариантов использования.

Следует напомнить, что “framework” является совокупностью библиотек, обеспечивающей быстрое развитие приложений. Она предоставляет достаточно программных блоков для создания завершенного приложения. Эти компоненты организуют таким образом, чтобы их можно было использовать во взаимодействии друг с другом, в частности, согласно так называемым технологиям «урбанизации».

Были сделаны попытки перевода термина на французский язык. Так иногда встречается термин “cadre d'application” (рамки приложений), предложенный Организацией французского языка Квебека, или “cadriciel” (рамки приложений).

“Framework” предоставляет совокупность функций, облегчающих создание всей или части программной системы, а также архитектурный путеводитель, разделяя рассматриваемую область на модули. Обычно “framework” вводят при помощи объектного языка, хотя это и не является строго обязательным условием: таким образом, “framework” предоставляет архитектурный путеводитель, деля рассматриваемую область на классы и определяя ответственность каждого из них, а также взаимодействия между классами. Составными элементами этих классов могут быть абстрактные классы.

Если использование термина «программная библиотека» ограничивается собственно библиотекой, то термин каркас “framework” можно применять расширительно, включая в него также программную архитектуру, рекомендованную для этой библиотеки (организация по слоям), а даже окружающую среду развития, даже если она может управлять разными “frameworks”.

Существуют различные типы “frameworks”:

- “framework” системной инфраструктуры: для разработки оперативных систем, графических интерфейсов, инструментов связи;

- “framework” межпрограммная интеграция: для объединения разнородных приложений. Для предоставления различных технологий в виде единого интерфейса;

- “framework” предприятия: для разработки приложений, специфических для определенного сектора деятельности предприятия; и

- ориентированные “frameworks” системы управления содержимым.

Основными преимуществами этих “frameworks” является возможность повторного использования их кода, стандартизация цикла жизни программного обеспечения (спецификация, разработка, обслуживание, развитие), они позволяют формализовать архитектуру, адаптированную к нуждам предприятия. Они используют опыт предыдущих разработок. В некотором роде эти “frameworks” являются чрезвычайно гибкими и развивающимися пакетами прикладных программ.

Другим важным аспектом является разнообразие предусматриваемых источников:

- источники SD: разрешение PAL и NTSC,

- источники HD: разрешения 1920×1080, 50 кадров в секунду и другие,

- источники ASVI (сокращение от “Avionic serial video interface” - авиационный последовательный видеоинтерфейс) или “Arinc818”: разрешения 1024×768, 60р, то есть 60 изображений в секунду в поступательном режиме,

- источники VGA, SVGA (сокращение от «super video graphics array» для супер видеографическая матрица) и XGA (сокращение от «extended graphics array» для расширенная графическая матрица): разрешения от 640×480 до 1280×1024 60р,

- источники аудио, аналоговые или цифровые,

- источник данных параметров самолета: примерно 50 параметров, частота, например, пять сборов данных в секунду с возможностью сбора гораздо большего количества данных и любого типа, и

- другие типы источников.

Следует отметить, что различные источники не являются синхронными.

Факультативно сетка коммутации позволяет сгруппировать разветвления в одном месте и выбирать камеры, с которых необходимо вести запись (как правило, используют больше камер, чем число имеющихся каналов записи). Следует отметить, что необходима только одна сетка SD/HD-SDI. Она управляет несинхронными источниками и управляется интерфейсом управления IHM, который, например, является меню, выводимым на видеоэкран отображения.

Генераторы мозаики позволяют сгруппировать при помощи мозаики несколько камер на одном канале записи. Можно, например, сгруппировать несколько камер SD на одном канале HD без существенной потери качества.

Сбор аудио/видео потоков объединяет несколько этапов:

- собственно сбор потоков,

- сжатие этих потоков,

- датирование этих потоков, и

- упаковка сжатых и датированных потоков в файлы в формате MXF.

Сжатие происходит по одному из выбранных кодеков (объединение терминов «кодер» и «декодер»). Первое сжатие по высокому качеству осуществляют в реальном времени при помощи сервера сбора, чтобы ограничить объем потоков, передаваемых в модуль хранения. Второе сжатие, в качестве прокси, по мере возможности осуществляют в одновременном режиме, чтобы избежать этапа создания прокси на земле. Внутри одного сервера можно использовать несколько кодеков в зависимости от источников и требуемого качества.

Различные потоки точно кодируются по времени, то есть датируются в зависимости от момента их сбора, с точностью порядка продолжительности одного изображения. Предусмотрено несколько методов:

- на входе средств записи устанавливают преобразователь GMT/Timecode AES. Эти средства записи оборудованы входом временного кода AES, который позволяет датировать полученные изображения в зависимости от временного кода AES. Этот метод можно применять напрямую, так как датирование на основании временного кода AES присутствует на всех серверах сбора видеоинформации, имеющихся на рынке. Он основан исключительно на аппаратных средствах и, следовательно, является более точным. Вместе с тем, он требует разработки аппаратного преобразователя GMT/Timecode AES, который не обладает достаточной надежностью при неисправностях (датирование становится невозможным в случае неисправности преобразователя или проблемы в передаче сигнала AES);

- метод, основанный на внутренних часах серверов: внутренние часы серверов сбора синхронизированы по часам самолета при помощи тех же механизмов, что и на совокупности приборов сбора параметров самолета, или при помощи сервера NTP (сокращение от “Network Time Protocol” - протокол сетевого времени) бортового вычислителя. Например, установку времени внутренних часов можно произвести при помощи внешнего сервера NTP или преобразователя GMT/Timecode AES через вход временного кода AES.

Благодаря этим временным данным средства записи выполнены с возможностью выдавать записанные данные путем воспроизведения одного или нескольких синхронизированных потоков данных.

Имеющиеся на рынке платы сбора информации используют свои собственные часы для датирования полученных изображений. Следовательно, необходимо разработать модуль программного обеспечения сбора информации для обеспечения соответствия между часами плат сбора информации и внутренними часами серверов и для датирования видеоизображения в зависимости от внутренних часов серверов. Таким образом, этот метод требует незначительной адаптации программного обеспечения сбора информации, но зато не требует специального оборудования. Он является более надежным при неисправностях (внутренние часы серверов могут работать непрерывно и достаточно точно в течение нескольких дней в случае потери синхронизации).

Метод датирования учитывает задержки передачи, вызванные системой маршрутизации между приборами сбора информации (камера, микрофон и т.д.) и серверами сбора. На самом деле эта задержка является ничтожной в случае прямой передачи, но смещение может достигать нескольких кадров, если передача происходит через генератор мозаики. Поскольку эта задержка известна, ее компенсируют при помощи устройства согласно известной технологии.

Каждый поток последовательно упаковывают в файл в элементарном формате MXF. Этот файл содержит статические метаданные, описывающие самолет, испытание и источник данных, дорожку аудио или видео, содержащую собранный поток, и динамическую дорожку временного кода или «timecode», содержащую даты каждого кадра. Этот файл следует структуре, выбранной для бортовых файлов, детально показанной на фиг. 7.

В варианте функцию предварительной записи можно интегрировать в серверы: если запись не активирована, сжатые и датированные потоки сохраняются во временном пространстве, предпочтительно в оперативной памяти и хранятся в течение определенного времени.