[发明专利]一种无人机机载多传感器单处理器视频压缩处理方法和装置

权利要求书

1.一种无人机机载多传感器单处理器视频压缩处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：上电时，加载和读取默认处理配置文件，采用默认传感器、默认处理带宽和默认分辨率处理方式；

所述的默认传感器、默认处理带宽和默认分辨率处理方式：

步骤1a：默认系统配置文件为采用第一模拟传感器采集模拟视频信号；

步骤1b：视频数据压缩输出采用第一带宽方式进行输出；所述的第一带宽方式为1.96Mbps；

步骤1c：根据第一信道带宽大小，对H.264视频压缩器进行相关参数设置，以便满足第一信道带宽所要求的压缩视频码流大小，随后H.264压缩编码器按照要求和参数配置，完成视频编码输出；

步骤1d：根据第一信道带宽大小，设置对应第一带宽的输出数据缓冲区，以便满足后续网络UDP和SPI输出恒定码流方式要求；

步骤1e：按照恒定码速率大小要求，设置SPI接口或总线控制，输出满足第一模拟视频传感器、第一信道带宽、SPI接口输出码速率的恒定码速率；按照恒定码速率大小要求，设置网络UDP接口或总线控制，输出满足第一模拟视频传感器、第一信道带宽、网络UDP输出码速的恒定码速率；

步骤2：机载遥控/遥测指令接收/发送处理模块进行控制指令检测处理，如果有传感器切换遥控指令，则进行遥控指令解译，并执行下一步判断分析；如果没有切换指令，则按照默认配置文件进行操作输出；

步骤3，接收到机载遥控指令，首先对遥控指令进行译码分析，对模拟和数字高清传感器进行判断，如果机载遥控指令为模拟视频传感器输出，则进入到模拟视频传感器输出处理方式；如果机载遥控指令为高清数字传感器输出，则进入到高清数字传感器输出处理方式；上述各个模拟和数字高清视频处理流程分别按照不同带宽、不同分辨率进行H.264压缩数据通过网络UDP和SPI接口循环输出；

所述的模拟视频传感器输出处理方式：

步骤2a：系统上电后，接收到相关控制命令，按照命令进入模拟传感器处理程序；首先对命令进行译码，判断是否接收第一模拟传感器采集和输出信号，如果是则进入第一模拟视频传感器进行视频采集和输出，然后进入步骤2c；如果不是，则进入步骤2b，完成相关传感器判断工作；

步骤2b：对接收到控制命令进行译码，是否接收第二模拟传感器采集和输出视频信号，如果既不是第一模拟传感器也不是第二模拟传感器进行视频采集和输出，那么系统进入默认状态，直接调用系统默认传感器处理方式；如果是第二模拟传感器进行采集和输出，那么进入第二模拟传感器采集程序完成模拟视频采集；

步骤2c：为满足无人机机载遥测信道数据传输能力要求，系统分别设计两种信道带宽，分别为第一信道带宽和第二信道带宽两种方式；如果对接收到的遥控控制命令进行译码为采用第一信道带宽方式，那么进入步骤2d，如果译码为采用第二信道带宽方式，那么进入步骤2e，如果两种带宽都不是，那么调用系统默认传感器处理方式；所述的第二信道带宽方式为3.84Mbps；

步骤2d：如果是第一信道带宽输出，则根据第一信道带宽要求，对H.264视频压缩进行相关参数设置，满足第一信道带宽所要求的压缩视频码流大小，随后H.264压缩编码器按照要求和参数配置，完成视频编码输出；

步骤2e：如果是第二信道带宽输出，则根据第二信道带宽要求，对H.264视频压缩进行相关参数设置，满足第一信道带宽所要求的压缩视频码流大小，随后H.264压缩编码器按照要求和参数配置，完成视频编码输出；

所述的高清数字传感器输出处理方式：

步骤3a：系统上电后，接收到相关控制命令，按照命令进入高清数字视频传感器处理程序；

步骤3b：为满足无人机机载遥测信道数据传输能力要求，系统分别设计两种信道带宽，分别为第一信道带宽和第二信道带宽两种方式；如果接收到控制命令进行译码后采用第一信道带宽方式，那么进入步骤3，如果译码后采用第二信道带宽方式，那么进入步骤4，如果两种带宽都不是，那么调用系统默认传感器处理方法；

步骤3c：如果是第一信道带宽输出，则根据第一信道带宽要求，对H.264视频压缩进行相关参数设置，满足第一信道带宽所要求的压缩视频码流大小，随后H.264压缩编码器按照要求和参数配置，完成视频编码输出；

步骤3d：如果是第二信道带宽输出，则根据第二信道带宽要求，对H.264视频压缩进行相关参数设置，满足第一信道带宽所要求的压缩视频码流大小，随后H.264压缩编码器按照要求和参数配置，完成视频编码输出；

步骤4：如果接收到机载遥控指令，控制的既不是模拟传感器，也不是数字高清传感器，那么就按照默认传感器的处理方式进行处理。

2.一种实现权利要求1所述的方法的无人机机载多传感器单处理器视频压缩处理装置，其特征在于包括机载视频8位BT.656隔行或逐行模拟视频传感器视频信号采集模块、高清数字视频采集16位BT.1120视频信号采集模块、嵌入式机载图像压缩处理模块、GSPI控制电路、I2C控制电路、数据SPI输出模块、数据网络UDP输出模块和机载遥控/遥测指令接收/发送处理模块；所述机载视频8位BT.656隔行或逐行模拟视频传感器视频信号采集模块，采用TW9912芯片进行隔行或逐行含雾视频图像采集，根据机载数据处理需要，通过I2C配置TW9912为隔行或逐行方式，完成隔行或逐行8位BT.656视频信号采集处理的方式；所述机载视频16位BT.1120数字高清传感器视频信号采集模块，采用GS2971芯片进行数字高清视频图像采集，根据机载数据处理需要，通过GSPI配置GS2971为方式，完成16位BT.1120视频信号采集处理的方式；所述I2C控制电路，采用嵌入式芯片i.MX6的I2C接口，实现对TW9912隔行/逐行输出BT.656控制功能；所述GSPI控制电路，采用嵌入式芯片i.MX6的GSPI接口，实现对GS2971高清数字视频输出BT.1120控制功能；

所述视频图像压缩处理模块，采用嵌入式i.MX6进行H.264图像压缩处理，分别利用TW9912对模拟视频传感器1或者2进行模拟视频采集输出图像数据，或者利用GS2971对数字高清传感器进行数字高清视频采集输出图像数据压缩，然后根据带宽受限条件进行视频压缩处理；所述数据SPI输出模块，采用嵌入式芯片i.MX6的SPI接口，采用SPI主模式输出方式，按照信道带宽1和信道带宽2要求，设计相关SPI输出数据带宽缓冲区1和数据带宽缓冲区2，完成恒定信道带宽1和恒定信道带宽2输出；所述数据网络UDP输出模块，采用Atheros公司的网络接口协议芯片AR8035，针对机载视频压缩数据网络UDP广播模式输出方式，按照信道带宽1和信道带宽2要求，设计相关带宽缓冲区1和数据带宽缓冲区2并按照网络UDP输出数据；所述机载遥控/遥测指令接收/发送处理模块，采用SP3232芯片的RS232串口电平转换模块，针对机载遥控和遥测指令要求，设计满足嵌入式i.MX6的串口接收模块，完成遥控指令接收和遥测指令发射功能，实现机载控制指令的处理功能。