载人飞船图像系统为技术基线，在现有飞船舱体构型和测控体制（含伴音的传输带宽不超过768kbit/s）等约束条件下，优化后的图像系统有如下变化：

1️⃣图像编码器的编码方式更新，输出图像分辨率从352×288像素升级为704×288像素；

2️⃣图像编码器从仅支持双幅工作模式变为同时支持单幅及双幅工作模式；

(相关资料图)

3️⃣地面部分增加了地面图像增强系统。

更改前，无单幅模式，在双幅模式下，图像编码处理软件进行分辨率352×288像素、帧率25.0帧/秒、输出码率300kbit/s的MPEG-4编码。

更改后，在双幅模式下，将图像编码处理软件的分辨率改为704×288像素，帧率改为12.5帧/秒，码率为300kbit/s；在单幅模式下，将图像编码处理软件的分辨率改为704×288像素，帧率改为12.5帧/秒，码率改为600kbit/s。

更改图像编码器DSP软件后，图像方块效应减弱，黑白条测试图像清晰度明显提高，图像动态适应性满足要求，从主观上看图像质量有较明显改善。对解码后的图像和原始图像的PSNR进行比对，结果如表2所示。

从表2中可以看出：在实验室环境下，图像编码器DSP软件修改编码器参数，将输入图像的分辨率由352×288像素改为704×288像素，帧率由原来的25.0帧/秒改为12.5帧/秒后，在双幅模式下，PSNR约能提升2.000dB；在单幅模式下，PSNR约能提升1.800dB。这与主观评价的效果一致。

采用实验室图像，进行载人飞船上增强前后的对比，分别如图9和图10所示，图像方块效应减弱，黑白条测试图像清晰度明显提高，从主观上图像质量有较明显改善。

采用返回舱摄像机采集视频，在单幅模式下，更改后的图像编码处理软件进行分辨率704×288像素、帧率12.5帧/秒、码率600kbit/s的MPEG-4编码，经过地面解码后图像增强效果如表3所示。对地面图像增强后图像和原始图像的PSNR进行比对，PSNR约提升2.000dB。

采用神舟十三号载人飞船待发段的返回舱图像，进行地面增强前后的对比，分别如图11和图12所示，图像方块效应明显减弱，图像显示更加平滑，从主观上看图像质量有较明显改善。

来源：龙吟,王琰,黄才等.载人飞船图像系统优化设计及验证[J].航天器工程,2023,32(02):87-93.

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