仲恺农业工程学院 广东广州 510225
摘要：为了应对现有视频传输系统的技术复杂性，开发周期长度和高成本，基于嵌入式技术和openv视频库，在无人驾驶飞行器甲板上设计和实施无线视频传输系统。该系统采用客户/服务器架构模型，嵌入式拱门平台，作为视频信息采集、处理和传输的硬件平台。视频模块使用mjpg streamer服务器软件；Visual Studio 2010开发软件，并使用opencv技术创建显示程序和客户视频实时存储。
关键字：嵌入式；处理器；特点；
目前，无线视频传输面临三个主要问题：带宽有限、不可靠和功率有限。视频数据量大，但无线信道带宽远低于有线信道，所以视频数据压缩是视频传输的主要问题。同时，由于无线信道的可靠性比有线频道低，而且在代码中出现差错的频率也很高，因此控制也是传输无线视频的一个非常重要的问题。此外，由于移动设备的可移动性要求较高的传输和处理能力，因此如何减少能源使用，这是另一个重要的问题
一、系统总体设计
1、视频传输系统使用服务器和客户端结构。服务器终端负责在无人驾驶飞机甲板上收集、压缩和传送视频图像，客户负责显示和存储数据。服务器包括ARM内置模块、无线模块和视频模块。服务器使用嵌入式操作系统。视频服务器生成和处理所收集的视频信息，并通过无线模块传送给客户。客户设备主要包括无线和PC计算机模块，使用visualstudio 2010作为客户软件开发平台，通过opencv技术获取图形数据的客户端显示和存储。
2、该系统是嵌入在ok6410开发面板。在服务器端的硬件平台是一个S3C6410微处理器，基于核arm1167jzf-s主要频率533MHz，最高可达667mhz。开发面板支持硬件解码，USB和USB设备的外围设置，音频，SD/MMMS/SDIO和其他接口，如wince6.0，linux3.0.1，android2.3.4和其他操作系统。开发面板具有良好的音频和视频处理和图像显示性能，有许多成功的例子。该系统使用Bl-lw05-2m模块作为无线通信模块。这个模块允许你通过ralinkrt3070l晶体接收和发送信息。它可以达到最大传输速度150m/bps。它有三个工作模式：基础设施模式，adhoc模式和AP模式。它与Linux、windows和wince操作系统兼容易于开发和设计。视频模块使用的视频摄像头rotec c270高净化USB，动态130万像素，30帧/秒的最大输出速度，USB2.0接口，方便连接到arm开发面板。作为一个标准的UVC设备，它可以用于Linux操作系统没有驱动程序。
二、嵌入式视频处理器
1、在甲板上的无人驾驶飞机的内置处理器。从最初的四个处理器和八个微型控制器仍被广泛使用，到越来越流行的32个微型控制器，以及高达64个具有更高性能的内置处理器，经过几十年的开发，内置处理器和生物多样性，在我们可以想象的每一个角落都很常见。因此，每个处理器都有自己的原因，他们有一个方向可以扩展。然而，51系列单片机仍受内置工程师的欢迎，并广泛用于许多低控制领域。因为方便的访问也是内置系统爱好者的首选；摩托罗拉的PowerPC系列是通信产品的核心，在通信领域占有领先地位；在处理数字信号方面，DSP系列TI TMs320处理器在嵌入式DSP市场上几乎占主导地位；信息终端、手工产品和许多消费品都是ARM处理器。在全球范围内，它适用于信息技术行业的所有领域。
2、嵌入式视频数据采集和应用程序无线传输系统。与处理器技术有关的研究仍在继续，但目前，数据收集系统和视频图像的无线传输主要是基于DSP芯片或ARM9芯片。一个基于DSP芯片和无线数据传输的视频采集系统，尽管在处理视频信号方面有明显的优势，其短的智能控制板大大限制了其应用；技术无疑将增加生产成本。新一代的armll处理器，通过其嵌入式多媒体MFC模块，在发展视频收集和传输系统方面具有相当大的优势。因此，以arml1为基础的视频数据采集和研究无线传输系统已成为这一领域的热点。随着操作系统的快速发展，它打开了源代码，系统的核心是小的，高效的，网络结构，非常适合收集视频图像和无线数据传输系统。
三、嵌入式系统的特点
1、内部系统性能与甲板无人驾驶飞行器通用个人电脑系统的比较。无人驾驶飞行器的嵌入式系统功率低，体积小，专业化程度高，因此，嵌入式软件通常固定在系统中。该系统由芯片或最单片机储存，而不是由磁盘等载体储存，从而使该系统更快可靠。
装在船上的无人驾驶系统可以简化硬件和软件，简化，集成到操作系统和应用软件，成本低，效率高。内置系统的特点决定了内置系统的开发需要特殊的工具和开发环境。无人驾驶舱面飞行器的内置系统是一个分散的行业，充满了竞争能力和挑战，但没有一个处理器或操作系统可以垄断整个市场，内置系统也不是垄断的。
2、选择内置系统。在设计甲板上的嵌入式系统时，无人驾驶飞机必须首先使用适当的嵌入式操作系统，这将直接影响随后的项目出版和软件维护。在嵌入式领域广泛使用的操作系统包括：集成的C/操作系统ii，VxWorks，wince，Palm OS，Linux，Android和IOS智能手机和平板电脑。GC/operation system.基于优先权的实时操作系统。它有一个多任务的实时核心，可以控制多达64个任务。大多数I-tc/OS-II编码都是用ansic语言制作的，因此可以由具有不同结构的微处理器使用。（2）Wince是微软的嵌入式和移动式计算机平台的基础。它是一个高效和可更新的32位嵌入式操作系统和小型设备的共同操作系统。它不是一个严格的实时操作系统，没有实时的意义。
四、核心模块的设计
1、视频采集模块甲板。舰载无人驾驶飞行器视频采集模块完成了模拟视频信号数字化。数据收集模块主要包括视频A/D转换模块、数据处理模块和逻辑同步控制模块。机载无人驾驶飞行器视频采集系统的基本框架。A/D视频转换组件的目的是将模拟视频信号转换成符合国际标准的数字视频信号作为输入数据。为数据处理模块；逻辑组件，收集模块内部控制信号，并收集模块和其他模块之间的协调控制信号。通常使用单片机或可编程的现场，产生不同的同步控制逻辑电路实时数据收集。机载无人驾驶飞行器视频数据处理单元的主要功能是分析和处理视频数据。无人驾驶飞行器甲板上的视频数据处理通常需要大量的计算。为了能够实时处理视频，处理器的硬件平台通常是通过视频处理芯片的组合来实现的在高速度DSP、DSP+fpga方面：
2、视频解码模块。机载无人驾驶飞行器的视频编码模块提供了数字视频信号的压缩编码，它满足特定的视觉质量要求和特定的视频流编码标准，如mpeg。X或H.26X格式的视频。在无线传输视频编码字段强调，编码器生成的视频流必须适应随机的传输带波动。为了实现这一目标，可移动的视频阅读器经常用于压缩和编码视频信号。视频滑动编码可以在一个小时空气或正交的转换场进行，压缩流可以分层。编码频率通常分为两层：一层的图像和一层的宏块。图像层由视频流的运动矢量组成，提供了最低质量保证必须传送。控制图像层速度的主要任务是在编码前确定所需的图像位，根据系统对编码器输出速度、传输时间限制和传输缓冲区溢出的期望。宏块层是可选的传输水平，终端接收的视频信号的质量将随着宏块编码流的增加而提高。改进宏层速度控制的主要任务是为每一个图像的选择适当的阶段代码量化速度。
3、协议传输和处理控制模块。无人机的视频传输和传统的TCP/IP网络之间的区别是显而易见的，主要是在传统的数据传输不要求对传输延迟和混合的严格要求，但有严格的错误控制和错误重定向机制。视频媒体流媒体业务对实时视频传输的需求很大，对同步的需求很大，对传输速度和振动非常敏感。然而，在某些情况下可能会出现数据丢失的情况，也就是说，在某些情况下可能会出现数据丢失的情况。连续媒体服务应满足无线电广播和多媒体应用的需要，以及根据可用的传输带对视频传输质量进行实时调整的能力。
开发并实现了一个无线视频传输系统，该系统可以通过嵌入式Linux技术应用于甲板无人机。系统采用client/server嵌入式框架作为视频信息采集、处理和传输的平台，采用mjpg streamer服务器软件采集的可视化屏幕模块，以visualstudio2010为平台，并利用opencv技术开发远程客户端，实现客户端视频的实时显示和存储程序。
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