主题:【原创】最后的莫希干人 -- 晨枫
遥控需要的帧频实际上高于普通电视的帧频,因为高速动作的帧频如果跟不上,很难控制。这样,连加密、解密都在里面,计算速度要求还是很高的,对频带要求更高,因为瞬发实际上把大量信息压缩在更短的时间里发送,要求频带更宽了。
楼下对于加密、解密和带宽问题已经有很多讨论,不过都还是在单机-地面的层次,要是天空中有几百上千架无人机,那带宽问题就惊人了。总不能共同信号吧?工业控制系统用有线网络,都有带宽问题,我们现在就为这个很头疼呢。要么降低刷新频率,要么冒系统爆满的风险,两者都是不可接受的,怎么办?
再高的帧率人眼也看不到,没用。NTSC的帧率稍高些(30帧/s?),但看起来我是没啥更清楚的感觉。
没错啊,所以我说美军的无人机没有加密应该不是带宽问题,很可能是计算能力的问题。频带的问题现在是问题,AEHF成网后就不是问题了。
视频压缩,数据共享,后方的“遥控”飞行员又不用达到高清晰度电视的水平。
还有,大的无人机机群可以考虑共享一些数据和带宽。
不是搞通讯的,只是感觉是个问题,不过好像不是无解的问题。
让你共享...
从这个角度说,无人机永远也替代不了有人机...
不过加密解密纯粹是考验CPU的能力了,只要CPU运算速度够快,我觉得应该是可以满足得了的。这个问题要这么理解,一般来说,正常的视频要求是1秒显示30帧,如果按照1024*768的分辨率来算,那么只要差不多800K一帧的数据量,那么30帧的话,就要处理差不多30M的数据量。我觉得现在的计算机1秒处理30M的数据,根本不在话下。
搜索了一下,找了下面一篇文章:
http://www.eet-china.com/ART_8800247178_675277_TA_c3b48623.HTM
文中说:
第一代SSL加速器每秒能处理600个RSA解密算法(图1)。在全速运行条件下,一个每秒运行600个RSA解密算法的系统需要约85Mbps的加密处理能力,对于RC4/MD5密码套件而言,其负载将占1GHz奔腾III CPU处理能力16%,而3DES/SHA-1密码套件则需要144%的CPU处理能力。
一秒钟30帧的话,每帧按照1024x768点,那就是786432个像素;每个像素按照24位(high color)算,那就是2.3MB;30帧的话,差不多70MBps的数据量。问题是,不管是CCD还是CMOS,成像和写入闪存是需要时间的。具体多少我说不上来,但肯定是很可观的,剩下给CPU加密、解密加上传、下传、显示的时间就很紧张了。
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低帧频看的你头疼。计算能力请见晨枫:这样算法有点疑问。由于计算能力的限制,实际上可供通信传输的时间窗口比1/30(或者1/20)秒小很多,也就是说在瞬时的数据速率更高,事实上提高了带宽的要求。要是天上像有人说的有几百上千架无人机,这带宽更成问题。
黑白的图像足够判断、操作了。
我觉得目前的情况下,也不能做得很即时,可能就是一些策略的判断吧,对于操作员来说。
何况,还有通信方面的延时。加密解密的过程相对于通信过程的时间,差不多可以忽略不计了。
黑白的会丧失很多战场细节。有人飞机的火控摄像机用黑白没关系,因为那时有人操纵往那里看了,已经知道要看什么了,只是细节问题;无人飞机全靠电视,情况就不一样了。单是保持航线、起飞着陆,黑白、低分辨率问题不大,但要搜索、识别,还是得彩色高分辨率才行。
高速机动的时候需要极高的数据率,通信延时已经很要命了,加密、解密不能在增加可以感觉得到的延时了,否则要把控制员逼出病来的。
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共享带宽就是时分了,那更要人命了。
有高速的无人机,但是只能执行侦察任务。
执行战斗任务的只有低速机。
在高速有人机面前低速无人机是不能还手的靶子。
所以无人机只是在实现空中控制权的前提下,兑现空中控制权的廉价方法。或是对于地面防空力量的打击力量。
若参战的双方的空中力量相当,那么无人机就是看客。
如果只是进行侦察或者进行袭击任务,那么黑白视频就可以满足操纵的需要了。
从网上文章得知,现在的加密算法,一秒钟处理700多M的数据已经不成问题,那么处理几十M的数据,也就是几十分之一秒,这个时间已经可以忍受了。
对于计算机的处理来说,计算往往不是问题,性能的瓶颈往往在IO上面,比如写内存、写磁盘、网络通信这些操作,跟加密解密的操作不是一个数量级上面的。
工业CCD的取像速率有很多200fps左右,所以不用太担心感光元件的速度问题。而且也没有必要用速度比较慢的闪存,直接在内存处理就可以了,速度要快得多。
现在的计算机处理能力很高。如果算法没有太大问题的话,这么算吧:假设编码与加密是通过同一个算法(即在编码的同时可以加密的话),对一个视频帧平均需要3-pass处理,简单算起来就是需要处理3×70Mb约等于30MB的数据。这对现在的计算能力完全是小菜一碟,即使再高2倍都没有问题。但关键就看算法了,如果编码要3-pass,加密再用大素数来个几遍,可能就不太够用了。
关于战地带宽,目前找到的资料相互不是非常精确的一致,但总体而言MB级别的资料传输问题不是太大,基本应该能够做到实时或“几乎”实时:
已经升空的WGS卫星
先进极高频(AEHF)
TSAT计划
总结一下,基本上取像部分没有问题了,数据处理能力如果按目前商用标准(3-pass编码,简单加密)也没有问题,战地传输带宽问题似乎也不大。关键问题就是军用标准的视频流编码和加密算法是否会大幅度增加处理时间了。