“零点钟声”响 太空祝福到上海航天电子所研制的话音和图像设备成为“幕后英雄”

虎年零点钟声响起的时刻，“太空出差三人组”翟志刚、王亚平、叶光富亮相春晚，作为“零点钟声”的嘉宾，为大家送上来自太空的新春祝福，这无疑是春晚中的一个高光时刻。

记者从中国航天科技集团上海航天技术研究院了解到，此次春晚中的“最高”连线，上海航天电子所研制的话音和图像设备是其中的“幕后英雄”，拉近了观众和航天员的距离，让远在太空的航天员一样感受了神州大地浓浓的年味气息。

天地虽远，祝福“保真”

电子所研制的话音处理器是空间站系统的话音通信业务的中心枢纽，实现了航天员与地面之间的私密通话、组群通话、出舱通话等功能，使用5种音频编解码方式实现29路通信链路的高保真实时通话。

从神舟一号到神舟十三号、从天宫一号到天宫二号、从天舟一号到天舟二号、从空间站核心舱入轨到组合体飞行，话音处理器在历次天地通信、交会对接、太空授课等活动中一直表现出色。

经过将近三十年的发展，话音产品历经三代技术变革。第一代话音产品用于神舟一号至七号，实现了从无到有的基础。第二代话音产品，自神舟八号起实现了低码速率高质量语音压缩编解码技术，突破了只能抓取基本声波语气的瓶颈，实现了从简单通话到高质量的进步。

此次三位航天员拜年时使用的，是电子所研制的第三代话音处理器。

第三代话音产品适用于空间站，可实现天地通话时延控制在1秒内。该产品首次突破多终端高保真音频集中处理、多通道音频数字混音、动态音频参数和密钥管理等关键技术。“在保证话音不失真的前提下，第三代话音产品将码速率压缩程度再次提升了4倍，音频压缩方式扩展到5种；实现了语音质量质的飞跃。”技术负责人黄建青说。

画质高清，全景呈现

航天员的精彩亮相，自然也离不开电子所研制的高性能太空摄像机。

为了多角度、多视场、多维度展示航天员风采，舱内配置了各种相机，包括广角定向摄像机、变焦云台摄像机，更有用于直播的便携无线手持摄像机。众多机位，视角各异，远近兼顾，画质细腻，为各项空间站试验任务提供全时空的记录和传送。

图像产品历经了三代技术革新。用于载人飞船神舟一号至六号的第一代图像产品为标清摄像机产品。“第一代图像产品从无到有，过程非常艰辛，我们对于空间环境包括温度、曝光条件等不是特别清楚，而且当时的传输信道相当于拨号上网的状态，再加之视频编解码技术还不是特别成熟，要在天地首次实现视频实时传输，产品的研制是在不断摸索着前进。”图像产品的首席设计师吴红松说，尽管如此，遥记得当年，当看到第一幅回传的图像，心情依然沸腾激动。

第二代图像产品用于神舟七号至神舟十二号载人飞船、天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室。“从图像质量上看，如果说第一代图像产品是VCD水平，那么到了第二代神九、神十以后的图像产品就是DVD水平了。”图像产品技术专家邓松峰说，图像产品首次实现了天地间图像数据双向传输，保证了交会对接和首次太空授课。

如今，用于空间站的摄像机是最新一代图像产品。图像分辨率由原有的标清提升为1080P高清，而且产品架构采用数字化、一体化设计，将图像采集、预处理、编码、网络传输等功能融为一体，配置了高清摄像机、全景摄像机不同需求产品，能够实时适应各种信道。

“为了应对舱外巨大温差、太空辐射、原子氧侵蚀等恶劣环境，我们给舱外摄像机穿上了一层具有温控功能的‘保护膜’，确保舱外摄像机能24小时不间断持续15年稳定可靠地摄像。”舱外高清摄像机主任设计师沈剑锋表示。

在高清摄像机和全景摄像机的完美演绎下，大家可以随着航天员一起仰望太空、俯观地球，顺利查收来自虎年的第一声祝福。

（文章来源：解放日报）

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