專(zhuān)利名稱(chēng)：一種視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為飛行系統(tǒng)中的重要領(lǐng)域，而其中機(jī)載和地面之間的視頻圖像數(shù)據(jù)和遙測(cè)數(shù)據(jù)之間的無(wú)線傳輸技術(shù)則是整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中最重要的技術(shù)。良好的圖像質(zhì)量可以使得無(wú)人機(jī)進(jìn)行更好的飛行和探測(cè)活動(dòng)，而穩(wěn)定的遙測(cè)數(shù)據(jù)則保證了無(wú)人機(jī)最基本的飛行安全，兩者缺一不可并且相互依賴(lài)?，F(xiàn)有技術(shù)中視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，攝像機(jī)獲取的模擬視頻信號(hào)通過(guò)視頻編碼器編碼，轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)，數(shù)字視頻信號(hào)口送到FPGA中的FIFO中緩存。無(wú)人機(jī)上的傳感器把接收到的無(wú)人機(jī)的遙測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)也送到FPGA中，由FPGA內(nèi)的FIFO進(jìn)行緩存。然后視頻數(shù)據(jù)和遙測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)信道傳輸給地面接收端。這樣采用遙測(cè)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)在FPGA中進(jìn)行數(shù)字復(fù)接沒(méi)有考慮視頻數(shù)據(jù)和視頻遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步，地面接收端如果按照視頻數(shù)據(jù)與遙測(cè)數(shù)據(jù)的獲得時(shí)刻進(jìn)行同步處理，則顯然會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，影響無(wú)人機(jī)運(yùn)行的準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)不能同步的技術(shù)問(wèn)題，提供一種視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，具體包括發(fā)送端和接收端，所述發(fā)送端和接收端通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接，所述發(fā)送端包括信號(hào)處理器和調(diào)制器，所述信號(hào)處理器連接調(diào)制器；所述信號(hào)處理器包括視頻采集器、視頻編碼器、遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器、發(fā)送端主機(jī)，所述發(fā)送端主機(jī)包括發(fā)送端FPGA和數(shù)據(jù)復(fù)接器，所述視頻采集器連接視頻編碼器，所述視頻編碼器包括時(shí)鐘模塊，所述遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器與視頻編碼器信號(hào)連接，所述發(fā)送端主機(jī)中的時(shí)鐘模塊與視頻編碼器中的時(shí)鐘模塊信號(hào)連接，所述視頻編碼器連接數(shù)據(jù)復(fù)接器，所述數(shù)據(jù)復(fù)接器連接調(diào)制器。更進(jìn)一步地，上述接收端包括接收端主機(jī)和視頻解碼器，所述視頻解碼器連接接收端主機(jī)。更進(jìn)一步地，上述遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器與視頻編碼器之間通過(guò)RS232接口連接。更進(jìn)一步地，上述視頻編碼器和數(shù)據(jù)復(fù)接器之間通過(guò)SPI接口連接。更進(jìn)一步地，上述視頻采集器為攝像機(jī)或者攝像頭。 更進(jìn)一步地，所述接收端主機(jī)包括接收端FPGA，所述視頻解碼器和接收端FPGA之間通過(guò)SPI接口連接。
通過(guò)采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果:采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，可以同步視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)。發(fā)射端把壓縮后的視頻信息與遙測(cè)數(shù)據(jù)在視頻編碼模塊就進(jìn)行復(fù)接處理，能夠充分考慮每一幀圖像和對(duì)應(yīng)幀圖像遙測(cè)參數(shù)的精確同步問(wèn)題，同時(shí)共用一個(gè)信道，采用同一個(gè)信道傳輸視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)，大大提升了無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖2所示的本實(shí)用新型的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其具體包括發(fā)送端和接收端，所述發(fā)送端和接收端通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接，所述發(fā)送端包括信號(hào)處理器和調(diào)制器，所述信號(hào)處理器連接調(diào)制器；所述信號(hào)處理器包括視頻采集器、視頻編碼器、遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器、發(fā)送端主機(jī)，所述發(fā)送端主機(jī)包括發(fā)送端FPGA和數(shù)據(jù)復(fù)接器，所述視頻采集器連接視頻編碼器，所述視頻編碼器包括時(shí)鐘模塊，所述遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器與視頻編碼器信號(hào)連接，所述發(fā)送端主機(jī)中的時(shí)鐘模塊與視頻編碼器中的時(shí)鐘模塊信號(hào)連接，所述視頻編碼器連接數(shù)據(jù)復(fù)接器，所述數(shù)據(jù)復(fù)接器連接調(diào)制器。其中，視頻采集器如攝像機(jī)或者攝像頭等拍攝到的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)視頻編碼器進(jìn)行編碼壓縮，所述視頻編碼器可以用MG2580的視頻編解碼器實(shí)現(xiàn)。同時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器采集到的各種無(wú)人機(jī)的遙測(cè)數(shù)據(jù)也傳輸給視頻編碼器，視頻編碼器中的時(shí)鐘模塊用于與無(wú)人機(jī)上發(fā)送端主機(jī)中的時(shí)鐘模 塊進(jìn)行同步，使視頻編碼器工作在從模式，從而使得編碼壓縮后的視頻信號(hào)幀與對(duì)應(yīng)該幀的遙測(cè)數(shù)據(jù)同步。視頻編碼器在把一幀模擬視頻圖像進(jìn)行壓縮后，把對(duì)應(yīng)該幀時(shí)間的遙 測(cè)數(shù)據(jù)附加在該幀視頻圖像壓縮數(shù)據(jù)的后面，送入數(shù)據(jù)復(fù)接器進(jìn)行復(fù)接，復(fù)接后送入到調(diào)制器中調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送。更進(jìn)一步地，上述遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器與視頻編碼器之間通過(guò)RS232接口連接。RS232是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electronic Industries Association, EIA)所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。通常RS232接口以9個(gè)引腳(DB-9)或是25個(gè)引腳(DB-25)的型態(tài)出現(xiàn)。上述檢測(cè)器和視頻編碼器之間的距離短，RS232屬單端信號(hào)傳送，一般用于20m以?xún)?nèi)的通信，其具有使用線路少、通信成本低的特點(diǎn)。更進(jìn)一步地，上述視頻編碼器和數(shù)據(jù)復(fù)接器之間通過(guò)SPI接口連接。SPI(SerialPeripheral Interface—串行外設(shè)接口)總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以各種設(shè)備之間以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。SPI接口是同步串行數(shù)據(jù)傳輸，在主器件的移位脈沖下，數(shù)據(jù)按位傳輸，高位在前，低位在后，為全雙工通信，數(shù)據(jù)傳輸速度快，速度可達(dá)到幾Mbps。用SPI接口傳輸視頻數(shù)據(jù)效率高。更進(jìn)一步地，上述接收端包括接收端主機(jī)和視頻解碼器，所述視頻解碼器連接接收端主機(jī)。在接收端，解碼器工作在從模式，時(shí)鐘、收發(fā)允許、數(shù)據(jù)信號(hào)均由接收端主機(jī)提供，一旦有數(shù)據(jù)(含壓縮后的視頻圖像數(shù)據(jù)和未壓縮的遙測(cè)數(shù)據(jù))就發(fā)送到視頻解碼器，視頻解碼器經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)解壓縮之后給予接收端FPGA時(shí)鐘CLK，接收端FPGA從接口中讀取到包含解壓后的圖像數(shù)據(jù)和遙測(cè)數(shù)據(jù)，從而更好地實(shí)現(xiàn)視頻圖像數(shù)據(jù)和遙測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線同步傳輸。 更進(jìn)一步地，所述更進(jìn)一步地，上述接收端主機(jī)包括接收端FPGA，所述視頻解碼器和接收端FPGA之間通過(guò)SPI接口連接。SPI (Serial Peripheral Interface—串行外設(shè)接口)總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以各種設(shè)備之間以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。SPI接口是同步串行數(shù)據(jù)傳輸，在主器件的移位脈沖下，數(shù)據(jù)按位傳輸，高位在前，低位在后，為全雙工通信，數(shù)據(jù)傳輸速度快，速度可達(dá)到幾Mbps。用SPI接口傳輸視頻數(shù)據(jù)效率高。采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，可以更更精確的同步視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí)發(fā)射端把壓縮后的視頻信息傳輸與測(cè)控?cái)?shù)據(jù)共用一個(gè)信道，采用同一個(gè)信道傳輸視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)，大大提升了無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。上述的實(shí)施例中所給出的系數(shù)和參數(shù)，是提供給本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，本實(shí)用新型并不限定僅取前述公開(kāi)的數(shù)值，在不脫離本實(shí)用新型的實(shí)用新型思想的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)上述實(shí)施例作出種種修改或調(diào)整，因而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書(shū)提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。·
權(quán)利要求1.一種視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于具體包括發(fā)送端和接收端，所述發(fā)送端和接收端通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接，所述發(fā)送端包括信號(hào)處理器和調(diào)制器，所述信號(hào)處理器連接調(diào)制器；所述信號(hào)處理器包括視頻采集器、視頻編碼器、遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器、發(fā)送端主機(jī)，所述發(fā)送端主機(jī)包括發(fā)送端FPGA和數(shù)據(jù)復(fù)接器，所述視頻采集器連接視頻編碼器，所述視頻編碼器包括時(shí)鐘模塊，所述遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器與視頻編碼器信號(hào)連接，所述發(fā)送端主機(jī)中的時(shí)鐘模塊與視頻編碼器中的時(shí)鐘模塊信號(hào)連接，所述視頻編碼器連接數(shù)據(jù)復(fù)接器，所述數(shù)據(jù)復(fù)接器連接調(diào)制器。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于所述接收端包括接收端主機(jī)和視頻解碼器，所述視頻解碼器連接接收端主機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于所述遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器與視頻編碼器之間通過(guò)RS232接口連接。
4.如權(quán)利要求3所述的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于所述視頻編碼器和數(shù)據(jù)復(fù)接器之間通過(guò)SPI接口連接。
5.如權(quán)利要求4所述的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于所述視頻米集器為攝像機(jī)或者攝像頭。
6.如權(quán)利要求5所述的視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于所述接收端主機(jī)包括接收端FPG·A，所述視頻解碼器和接收端FPGA之間通過(guò)SPI接口連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其包括視頻采集器、視頻編碼器、遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器、發(fā)送端主機(jī)，發(fā)送端主機(jī)包括發(fā)送端FPGA和數(shù)據(jù)復(fù)接器，視頻采集器連接視頻編碼器，視頻編碼器包括時(shí)鐘模塊，遙測(cè)數(shù)據(jù)采集器與視頻編碼器信號(hào)連接，發(fā)送端主機(jī)中的時(shí)鐘模塊與視頻編碼器中的時(shí)鐘模塊信號(hào)連接，視頻編碼器連接數(shù)據(jù)復(fù)接器，數(shù)據(jù)復(fù)接器連接調(diào)制器。采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，可以同步視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí)發(fā)射端把壓縮后的視頻圖像信息與遙測(cè)數(shù)據(jù)共用一個(gè)信道，采用同一個(gè)信道傳輸視頻圖像和遙測(cè)數(shù)據(jù)，提升了無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。
文檔編號(hào)H04N7/26GK203167160SQ20132009608
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者劉光倫, 陳志 , 陳玲玲, 陳俊池 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司