一种基于遥测传输的视频编解码系统的制作方法

本发明涉及飞行器、运载器、卫星遥测等窄带视频监测技术领域，具体涉及一种基于遥测传输的视频编解码系统。

背景技术：

随着视频监视技术的发展，针对遥测系统，人们已经不满足于只传输传统上的测量值，而希望能够传输实时视频信号。在飞行器飞行过程中，将高清摄像头拍摄到的视频通过遥测信道实时传送到遥测地面站，通过地面处理后显示给地面工作人员，已经成为飞行试验中不可或缺的技术手段。通过飞行器遥测数据图像传输，使地面工作人员能够实时观测飞行器飞行过程中关键部位、关键产品的状态，有利于飞行试验的总结和关键产品的改进，缩短研制周期。

为满足观测需要，实际传输的视频帧率高，而且遥测系统在传输视频的同时，还需要传输飞行器的其他遥测数据。国内外对通过遥测系统传输视频的研究大多数仅仅限于h264、jpeg2000等比较低效的编解码方式、单一的编码系统或解码系统，在带宽资源有限的情况下，仍然不能满足高清视频传输的实际需求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于遥测传输的视频编解码系统，能够在飞行器、运载器、卫星遥测带宽资源极其紧张的使用条件下，进行压缩编码视频的遥测传输及地面视频解码显示。

本发明一种基于遥测传输的视频编解码系统，包括：m个(m不大于18)高清摄像头、n个(n不大于9)视频压缩装置、1个遥测发射系统、1个遥测地面站、1个视频提取平台、1个视频解码平台、监视器，其中：

高清摄像头包括图像传感器和传感器接口，用于实时采集图像，图像传感器选用高信噪比的700线ccd传感器组件；

视频压缩装置包括选路及模数转换单元、视频压缩单元和视频缓存单元，视频压缩装置选用基于unix嵌入式的h.265高清视频编解码平台，辅以外围电路，实现视频压缩编码；

遥测数据发射系统包括遥测数据组合单元、遥测发射机和遥测发射天线，遥测数据组合单元用于接收遥测数据并将视频数据与其他遥测数据组合，遥测发射机用于将遥测数据调制为特定的发送频率，遥测发射天线用于将遥测数据按照特定的发送频率发射出去；

遥测地面站包括遥测数据转换单元、遥测接收机和遥测接收天线，遥测接收天线用于按照特定的接收频率接收遥测数据，遥测接收机用于解调接收到的遥测数据，遥测数据转换单元用于将遥测数据转换为pdxp网络协议输出；

视频提取平台基于windows操作系统，使用两个物理隔离的网络接口，网络接口1接收遥测地面站以pdxp网络协议发送的遥测数据，经过视频提取平台将各路视频遥测数据提取出来，从网络接口2以rtsp网络协议发送出去；

视频解码平台基于ivms系列服务器，接收视频提取平台以rtsp网络协议发送的各路视频遥测数据，通过解码后以九宫格的方式显示出来，并可指定一路画面通过hdmi接口全屏显示在监视器上；

高清摄像头通过cvbs总线与视频压缩装置联系，视频压缩装置通过rs485总线与遥测发射系统联系，遥测发射系统通过遥测数据链与遥测地面站联系，遥测地面站通过pdxp网络协议方式与视频提取平台联系，视频提取平台通过rtsp网络协议与视频解码平台联系，视频解码平台通过hdmi接口与监视器联系。

本发明中，高清摄像头采集到高清视频，并通过cvbs总线传输至视频压缩装置，视频压缩装置按h.265格式将视频压缩编码后，存储在缓存芯片中，遥测发射系统每隔固定时间以轮询的方式通过rs485总线向各路视频压缩装置轮流请求视频数据，各路视频压缩装置在收到请求指令后将视频编码数据通过rs485总线传输至遥测发射系统，并根据请求内容决定是否切换高清摄像头的视频，遥测发射系统将各路视频编码数据与其他遥测数据组合后通过遥测数据链发送至遥测地面站，遥测地面站接收到遥测数据后通过pdxp网络协议输出至视频提取平台，视频提取平台将遥测数据中的各路视频编码数据提取出来，并通过rtsp网络协议输出至视频解码平台，视频解码平台将各路编码数据按照h.265格式同时解码后，按九宫格的方式显示各路视频，视频解码平台根据需要将其中一路视频通过hdmi接口传输至监视器上，并全屏显示。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为视频数据编解码的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一种基于遥测传输的视频编解码系统，如图1所示，它包括m个(m不大于18)高清摄像头、n个(n不大于9)视频压缩装置、1个遥测发射系统、1个遥测地面站、1个视频提取平台、1个视频解码平台、监视器。高清摄像头用于实时采集图像；视频压缩装置用于实现视频压缩编码；遥测发射系统用于将视频编码数据与其他遥测数据组合后，按照特定的发送频率发射出去；遥测地面站用于按照特定的接收频率接收遥测数据，并将遥测数据转换为pdxp网络协议输出；视频提取平台用于将各路视频数据从遥测数据中提取出来；视频解码平台用于实现多路视频解码并同时显示，监视器用于全屏显示指定的摄像头画面。

高清摄像头包括图像传感器和传感器接口。由于模拟信号长距离传输的可靠性，图像传感器选用输出模拟图像的ccd相机。为方便图像的后续处理，一般都在图像传感器输出部分采用一个对应的图像传感器接口电路，用于实现把图像传感器采集的图像从传感器内部取出。本实施例中图像传感器采用700线effio系列的ccd组件，传感器接口采用cvbs接口。

视频压缩装置包括选路及模数转换单元、视频压缩单元和视频缓存单元。视频选路单元选用max4310，适用于高速视频信号切换，具有低延迟、低功耗、低失误切换的特点。模数转换单元选用adv7180，adv7180是为视频信号生产的模数转换芯片，可以自动检测ntsc、pal和secam等制式的模拟电视信号，将视频数据转换为与8位itu-r.656接口标准兼容的yuv422格式。视频压缩单元采用基于unix嵌入式的h.265高清视频编解码芯片，基于armcortexa9处理器内核以及视频硬件加速引擎的高性能通信媒体处理器。视频缓存单元选用程序并行运行的可编程逻辑器件fpga芯片，用于与遥测数据发送系统进行信息交互及压缩编码数据的缓存。

遥测数据发射系统包括遥测数据组合单元、遥测发射机和遥测发射天线，遥测数据组合单元用于接收遥测数据并将视频数据与其他遥测数据组合，遥测发射机用于将遥测数据调制为特定的发送频率，遥测发射天线用于将遥测数据按照特定的发送频率发射出去；

遥测地面站包括遥测数据转换单元、遥测接收机和遥测接收天线，遥测接收天线用于按照特定的接收频率接收遥测数据，遥测接收机用于解调接收到的遥测数据，遥测数据转换单元用于将遥测数据转换为pdxp网络协议输出；

视频提取平台基于windows操作系统，使用两个物理隔离的网络接口，网络接口1接收遥测地面站以pdxp网络协议发送的遥测数据，经过视频提取平台将各路视频遥测数据提取出来，从网络接口2以rtsp网络协议发送出去。

视频解码平台基于ivms系列服务器，接收视频提取平台以rtsp网络协议发送的各路视频遥测数据，通过解码后以九宫格的方式显示出来，并可指定一路画面通过hdmi接口全屏显示在监视器上。

如附图2所示视频数据编解码的工作流程如下：

步骤一：高清摄像头采集到高清视频，并通过cvbs总线传输至视频压缩装置；

步骤二：视频压缩装置按h.265格式将视频压缩编码后，存储在缓存芯片中；

步骤三：遥测发射系统每隔固定时间2.048ms轮询的方式通过rs485总线向各路视频压缩装置轮流请求视频数据，各路视频压缩装置在收到请求指令后将视频编码数据通过rs485总线传输至遥测发射系统，各路视频压缩装置根据请求内容决定是否切换高清摄像头的视频；

步骤四：遥测发射系统将各路视频编码数据与其他遥测数据组合后通过遥测数据链发送至遥测地面站；

步骤五：遥测地面站接收到遥测数据后通过pdxp网络协议输出至视频提取平台；

步骤六：视频提取平台将遥测数据中的各路视频编码数据提取出来，并通过rtsp网络协议输出至视频解码平台；

步骤七：视频解码平台将各路编码数据按照h.265格式同时解码后，按九宫格的方式同时显示n路(n不大于9)视频；

步骤八：视频解码平台根据需要将其中一路视频通过hdmi接口传输至监视器上，并全屏显示。