CN203167160U - 一种视频图像和遥测数据无线同步传输的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机数据传输技术领域，本实用新型公开了一种视频图像和遥测数据无线同步传输的系统，其包括视频采集器、视频编码器、遥测数据采集器、发送端主机，发送端主机包括发送端FPGA和数据复接器，视频采集器连接视频编码器，视频编码器包括时钟模块，遥测数据采集器与视频编码器信号连接，发送端主机中的时钟模块与视频编码器中的时钟模块信号连接，视频编码器连接数据复接器，数据复接器连接调制器。采用本实用新型的系统，可以同步视频图像和遥测数据。同时发射端把压缩后的视频图像信息与遥测数据共用一个信道，采用同一个信道传输视频图像和遥测数据，提升了无线数据传输的准确性和实时性。

Description

一种视频图像和遥测数据无线同步传输的系统

技术领域

本实用新型属于无人机数据传输技术领域，尤其涉及一种视频图像和遥测数据无线同步传输的系统。

背景技术

目前，无人机已经成为飞行系统中的重要领域，而其中机载和地面之间的视频图像数据和遥测数据之间的无线传输技术则是整个无人机系统中最重要的技术。良好的图像质量可以使得无人机进行更好的飞行和探测活动，而稳定的遥测数据则保证了无人机最基本的飞行安全，两者缺一不可并且相互依赖。

现有技术中视频图像和遥测数据无线传输的系统结构如图1所示，摄像机获取的模拟视频信号通过视频编码器编码，转换成数字视频信号，数字视频信号口送到FPGA中的FIFO中缓存。无人机上的传感器把接收到的无人机的遥测数据同时也送到FPGA中，由FPGA内的FIFO进行缓存。然后视频数据和遥测数据通过一个信道传输给地面接收端。这样采用遥测数据和视频数据在FPGA中进行数字复接没有考虑视频数据和视频遥测数据的同步，地面接收端如果按照视频数据与遥测数据的获得时刻进行同步处理，则显然会产生较大的误差，影响无人机运行的准确性。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术中的视频图像和遥测数据不能同步的技术问题，提供一种视频图像和遥测数据无线同步传输的系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种视频图像和遥测数据无线同步传输的系统，具体包括发送端和接收端，所述发送端和接收端通过无线信号连接，所述发送端包括信号处理器和调制器，所述信号处理器连接调制器；所述信号处理器包括视频采集器、视频编码器、遥测数据采集器、发送端主机，所述发送端主机包括发送端FPGA和数据复接器，所述视频采集器连接视频编码器，所述视频编码器包括时钟模块，所述遥测数据采集器与视频编码器信号连接，所述发送端主机中的时钟模块与视频编码器中的时钟模块信号连接，所述视频编码器连接数据复接器，所述数据复接器连接调制器。

更进一步地，上述接收端包括接收端主机和视频解码器，所述视频解码器连接接收端主机。

更进一步地，上述遥测数据采集器与视频编码器之间通过RS232接口连接。

更进一步地，上述视频编码器和数据复接器之间通过SPI接口连接。

更进一步地，上述视频采集器为摄像机或者摄像头。

更进一步地，所述接收端主机包括接收端FPGA，所述视频解码器和接收端FPGA之间通过SPI接口连接。

通过采用以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：采用本实用新型的系统，可以同步视频图像和遥测数据。发射端把压缩后的视频信息与遥测数据在视频编码模块就进行复接处理,能够充分考虑每一帧图像和对应帧图像遥测参数的精确同步问题,同时共用一个信道，采用同一个信道传输视频图像和遥测数据，大大提升了无线数据传输的准确性和实时性。

附图说明

图1为现有技术中视频图像和遥测数据无线传输的系统结构图。

图2为本实用新型的视频图像和遥测数据无线同步传输的系统结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示的本实用新型的视频图像和遥测数据无线同步传输的系统结构图。其具体包括发送端和接收端，所述发送端和接收端通过无线信号连接，所述发送端包括信号处理器和调制器，所述信号处理器连接调制器；所述信号处理器包括视频采集器、视频编码器、遥测数据采集器、发送端主机，所述发送端主机包括发送端FPGA和数据复接器，所述视频采集器连接视频编码器，所述视频编码器包括时钟模块，所述遥测数据采集器与视频编码器信号连接，所述发送端主机中的时钟模块与视频编码器中的时钟模块信号连接，所述视频编码器连接数据复接器，所述数据复接器连接调制器。

其中，视频采集器如摄像机或者摄像头等拍摄到的视频数据通过视频编码器进行编码压缩，所述视频编码器可以用MG2580的视频编解码器实现。同时遥测数据采集器采集到的各种无人机的遥测数据也传输给视频编码器，视频编码器中的时钟模块用于与无人机上发送端主机中的时钟模块进行同步，使视频编码器工作在从模式，从而使得编码压缩后的视频信号帧与对应该帧的遥测数据同步。视频编码器在把一帧模拟视频图像进行压缩后，把对应该帧时间的遥测数据附加在该帧视频图像压缩数据的后面，送入数据复接器进行复接，复接后送入到调制器中调制后进行发送。

更进一步地，上述遥测数据采集器与视频编码器之间通过RS232接口连接。RS232是由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现。上述检测器和视频编码器之间的距离短，RS232属单端信号传送，一般用于20m以内的通信，其具有使用线路少、通信成本低的特点。

更进一步地，上述视频编码器和数据复接器之间通过SPI接口连接。SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以各种设备之间以串行方式进行通信以交换信息。SPI接口是同步串行数据传输，在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信，数据传输速度快，速度可达到几Mbps。用SPI接口传输视频数据效率高。

更进一步地，上述接收端包括接收端主机和视频解码器，所述视频解码器连接接收端主机。在接收端，解码器工作在从模式，时钟、收发允许、数据信号均由接收端主机提供，一旦有数据（含压缩后的视频图像数据和未压缩的遥测数据）就发送到视频解码器，视频解码器经过数据解压缩之后给予接收端FPGA时钟CLK，接收端FPGA从接口中读取到包含解压后的图像数据和遥测数据，从而更好地实现视频图像数据和遥测数据的无线同步传输。

更进一步地，所述更进一步地，上述接收端主机包括接收端FPGA，所述视频解码器和接收端FPGA之间通过SPI接口连接。SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以各种设备之间以串行方式进行通信以交换信息。SPI接口是同步串行数据传输，在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信，数据传输速度快，速度可达到几Mbps。用SPI接口传输视频数据效率高。

采用本实用新型的系统，可以更更精确的同步视频图像和遥测数据。同时发射端把压缩后的视频信息传输与测控数据共用一个信道，采用同一个信道传输视频图像和遥测数据，大大提升了无线数据传输的准确性和实时性。

上述的实施例中所给出的系数和参数，是提供给本领域的技术人员来实现或使用本实用新型的，本实用新型并不限定仅取前述公开的数值，在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，本领域的技术人员可以对上述实施例作出种种修改或调整，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种视频图像和遥测数据无线同步传输的系统，其特征在于具体包括发送端和接收端，所述发送端和接收端通过无线信号连接，所述发送端包括信号处理器和调制器，所述信号处理器连接调制器；所述信号处理器包括视频采集器、视频编码器、遥测数据采集器、发送端主机，所述发送端主机包括发送端FPGA和数据复接器，所述视频采集器连接视频编码器，所述视频编码器包括时钟模块，所述遥测数据采集器与视频编码器信号连接，所述发送端主机中的时钟模块与视频编码器中的时钟模块信号连接，所述视频编码器连接数据复接器，所述数据复接器连接调制器。

2.如权利要求1所述的视频图像和遥测数据无线同步传输的系统,其特征在于所述接收端包括接收端主机和视频解码器，所述视频解码器连接接收端主机。

3.如权利要求2所述的视频图像和遥测数据无线同步传输的系统,其特征在于所述遥测数据采集器与视频编码器之间通过RS232接口连接。

4.如权利要求3所述的视频图像和遥测数据无线同步传输的系统,其特征在于所述视频编码器和数据复接器之间通过SPI接口连接。

5.如权利要求4所述的视频图像和遥测数据无线同步传输的系统,其特征在于所述视频采集器为摄像机或者摄像头。

6.如权利要求5所述的视频图像和遥测数据无线同步传输的系统,其特征在于所述接收端主机包括接收端FPGA，所述视频解码器和接收端FPGA之间通过SPI接口连接。

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