一種面向無人飛行器的視頻壓縮裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種面向無人飛行器的視頻壓縮裝置，包括A/D轉(zhuǎn)換模塊（1）、CameraLink接口模塊（2）、FPGA處理模塊（3）、PROM存儲(chǔ)器（4）、DSP核心壓縮模塊（5）、DDR2SDRAM存儲(chǔ)器（6）、NANDFLASH存儲(chǔ)器（7）、同步接口模塊（8）和控制輸入模塊（9）；該實(shí)用新型具有高壓縮比、低時(shí)延、抗誤碼、接口類型豐富、接口簡(jiǎn)單、帶寬恒定等特點(diǎn)，適用于帶寬恒定的無人飛行器中。
【專利說明】一種面向無人飛行器的視頻壓縮裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及面向無人飛行器的視頻壓縮設(shè)備，特別適用于無人飛行器恒定帶寬下的視頻壓縮領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無人飛行器在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中可承擔(dān)偵察、目標(biāo)跟蹤、打擊效果評(píng)估、作戰(zhàn)等多種任務(wù)，指揮人員實(shí)時(shí)獲取高保真的圖像信息是完成上述任務(wù)的重要保證。隨著載荷技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像分辨率越來越大、幀率越來越高，同時(shí)電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致無人飛行器系統(tǒng)所處的信道環(huán)境比較惡劣。無人飛行器視頻壓縮算法應(yīng)該具有如下四個(gè)重要特征:1)高壓縮比:無人飛行器系統(tǒng)一般是在有限的帶寬條件下傳輸高分辨率的實(shí)時(shí)視頻圖像，同時(shí)要求恢復(fù)圖像具有豐富的細(xì)節(jié)特征即在保證圖像高保真條件下，實(shí)現(xiàn)高壓縮比的視頻圖像編碼。高壓縮比是無人飛行器視頻壓縮算法具備的首要特征。2)低時(shí)延:在察、打一體化、“人在回路”控制的無人飛行器系統(tǒng)中，回傳視頻圖像的時(shí)延越小，越有利于目標(biāo)捕獲跟蹤。3)抗誤碼:無人飛行器的數(shù)據(jù)鏈信道傳播環(huán)境屬低仰角，傳輸系統(tǒng)受到各種電磁信號(hào)和多徑信號(hào)影響，平均誤碼率為10-5，要求視頻壓縮算法具有較強(qiáng)抗誤碼能力。4)嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn):由于無人飛行器機(jī)載設(shè)備體積、重量、功耗等受限，視頻圖像編碼算法只能采用低功耗的嵌入式設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的所要解決的技術(shù)問題在于改進(jìn)傳統(tǒng)的視頻壓縮方案，使其能適應(yīng)無人飛行器的高壓縮比、低時(shí)延、抗誤碼、恒定帶寬等要求。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種面向無人飛行器的視頻壓縮裝置，包括Α/D轉(zhuǎn)換模塊UCameraLink接口模塊
2、FPGA處理模塊3、PROM存儲(chǔ)器4、DSP核心壓縮模塊5、DDR2SDRAM存儲(chǔ)器6、NANDFLASH存儲(chǔ)器7、同步接口模塊8和控制輸入模塊9 ;其特征在于:
[0006]模數(shù)轉(zhuǎn)換器I對(duì)外部輸入的模擬視頻進(jìn)行米樣，完成后輸出ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流；CameraLink接口模塊2接收外部輸入的CameraLink協(xié)議傳輸?shù)男盘?hào)，分接后輸出ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流；控制輸入模塊9用于接收外部控制指令；FPGA處理模塊3根據(jù)控制輸入模塊9輸入的控制指令對(duì)輸入的ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流和ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換成DSP核心壓縮模塊5需要的數(shù)據(jù)格式的圖像數(shù)據(jù)后輸出給DSP核心壓縮模塊5 ；DSP核心壓縮模塊5將FPGA處理模塊3輸入的圖像數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM6中，之后DSP核心壓縮模塊5對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，將壓縮完成后的并行碼流數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM6中；FPGA處理模塊3將DSP核心壓縮模塊5輸出的并行同步數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行同步數(shù)據(jù)后輸出給同步接口模塊8，同步接口模塊8將串行同步數(shù)據(jù)的LVTTL電平轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換后對(duì)外進(jìn)行輸出。
[0007]其中，所述的PROM存儲(chǔ)器4與FPGA處理模塊3進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)FPGA處理模塊3的程序數(shù)據(jù)；所述的NANDFLASH存儲(chǔ)器7與DSP核心壓縮模塊5進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)DSP核心壓縮模塊5的程序數(shù)據(jù)。
[0008]本實(shí)用新型相比【背景技術(shù)】具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1.本實(shí)用新型的視頻壓縮裝置采用嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)，具有高壓縮比、低時(shí)延、抗誤碼、恒定速率輸?shù)忍攸c(diǎn)，非常適合于無人飛行器的鏈路傳輸；
[0010]2.本實(shí)用新型的視頻壓縮裝置具有模擬視頻和數(shù)字視頻輸入接口，輸入接口類型豐富，可以對(duì)各種接口的視頻進(jìn)行壓縮；
[0011]3.本實(shí)用新型的視頻壓縮裝置采用了 TTL、RS422、LVDS等電平輸出，輸出接口電
平類型豐富。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電原理方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參照?qǐng)D1所示，一種面向無人飛行器的視頻壓縮裝置，包括Α/D轉(zhuǎn)換模塊1、CameraLink接口模塊2、FPGA處理模塊3、PROM存儲(chǔ)器4、DSP核心壓縮模塊5、DDR2SDRAM存儲(chǔ)器6、NANDFLASH存儲(chǔ)器7、同步接口模塊8和控制輸入模塊9 ;其特征在于:
[0014]模數(shù)轉(zhuǎn)換器I對(duì)外部輸入的模擬視頻進(jìn)行采樣，完成后輸出ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流；CameraLink接口模塊2接收外部輸入的CameraLink協(xié)議傳輸?shù)男盘?hào)，分接后輸出ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流；控制輸入模塊9用于接收外部控制指令；FPGA處理模塊3根據(jù)控制輸入模塊9輸入的控制指令對(duì)輸入的ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流和ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換成DSP核心壓縮模塊5需要的數(shù)據(jù)格式的圖像數(shù)據(jù)后輸出給DSP核心壓縮模塊5 ；DSP核心壓縮模塊5將FPGA處理模塊3輸入的圖像數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM6中，之后DSP核心壓縮模塊5對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，將壓縮完成后的并行碼流數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM6中；FPGA處理模塊3將DSP核心壓縮模塊5輸出的并行同步數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行同步數(shù)據(jù)后輸出給同步接口模塊8，同步接口模塊8將串行同步數(shù)據(jù)的LVTTL電平轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換后對(duì)外進(jìn)行輸出。所述的PROM存儲(chǔ)器4與FPGA處理模塊3進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)FPGA處理模塊3的程序數(shù)據(jù)；所述的NANDFLASH存儲(chǔ)器7與DSP核心壓縮模塊5進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)DSP核心壓縮模塊5的程序數(shù)據(jù)。
[0015]Α/D轉(zhuǎn)換模塊I采用AD公司的ADV7180BCPZ ；
[0016]CameraLink 接 口模塊 2 采用 National 公司的 DS90CR286AMTD ；
[0017]FPGA 處理模塊 3 采用 Xilinx 公司的 XC5VSX50T-2FF665I ；
[0018]PROM 存儲(chǔ)器 4 采用 Xi I inx 公司的 XCF32PV0G48C ；
[0019]DSP核心壓縮模塊5采用TI公司的TMS320DM6467TZUTD1 ；
[0020]DDR2SDRAM 存儲(chǔ)器 6 采用 Micron 公司的 MT47H64M16HR-25EIT ；
[0021 ] NANDFLASH 存儲(chǔ)器 7 采用 ST 公司的 NANDO 1GW3B2CZA6E ；
[0022]同步接口模塊8中TTL芯片采用TI公司的SN74LVC4245APWR，RS422芯片采用TI公司的 SN65HVD23D，LVDS 芯片采 MAXM 公司的 MAX9123EUE ；
[0023]控制輸入模塊9采用TI公司的SN74LVC4245APWR。[0024]本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下:
[0025]模數(shù)轉(zhuǎn)換器I對(duì)外部輸入的模擬視頻進(jìn)行采樣，完成后輸出ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流；CameraLink接口模塊2接收外部輸入的CameraLink協(xié)議傳輸?shù)男盘?hào)，分接后輸出ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流；控制輸入模塊9用于接收外部控制指令；FPGA處理模塊3根據(jù)控制輸入模塊9輸入的控制指令對(duì)輸入的ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流和ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換成DSP核心壓縮模塊5需要的數(shù)據(jù)格式的圖像數(shù)據(jù)后輸出給DSP核心壓縮模塊5 ；DSP核心壓縮模塊5將FPGA處理模塊3輸入的圖像數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM6中，之后DSP核心壓縮模塊5對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，將壓縮完成后的并行碼流數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM6中；FPGA處理模塊3將DSP核心壓縮模塊5輸出的并行同步數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行同步數(shù)據(jù)后輸出給同步接口模塊8，同步接口模塊8將串行同步數(shù)據(jù)的LVTTL電平轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換后對(duì)外進(jìn)行輸出。所述的PROM存儲(chǔ)器4與FPGA處理模塊3進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)FPGA處理模塊3的程序數(shù)據(jù)；所述的NANDFLASH存儲(chǔ)器7與DSP核心壓縮模塊5進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)DSP核心壓縮模塊5的程序數(shù)據(jù)。
[0026]將圖1中的視頻壓縮裝置安裝在一個(gè)屏蔽盒內(nèi)，組成本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種面向無人飛行器的視頻壓縮裝置，包括A/D轉(zhuǎn)換模塊(I)、CameraLink接口模塊(2 )、FPGA處理模塊(3 )、PROM存儲(chǔ)器(4 )、DSP核心壓縮模塊(5 )、DDR2SDRAM存儲(chǔ)器(6 )、NANDFLASH存儲(chǔ)器(7)、同步接口模塊(8)和控制輸入模塊(9);其特征在于: Α/D轉(zhuǎn)換模塊(I)對(duì)外部輸入的模擬視頻進(jìn)行采樣，完成后輸出ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流；CameraLink接口模塊(2)接收外部輸入的CameraLink協(xié)議傳輸?shù)男盘?hào)，分接后輸出ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流；控制輸入模塊(9)用于接收外部控制指令；FPGA處理模塊(3)根據(jù)控制輸入模塊(9)輸入的控制指令對(duì)輸入的ITU.RBT656格式的數(shù)字視頻碼流和ITU.RBT601格式的數(shù)字視頻碼流進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換成DSP核心壓縮模塊(5)需要的數(shù)據(jù)格式的圖像數(shù)據(jù)后輸出給DSP核心壓縮模塊(5) ；DSP核心壓縮模塊(5)將FPGA處理模塊(3)輸入的圖像數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM (6)中，之后DSP核心壓縮模塊(5)對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，將壓縮完成后的并行碼流數(shù)據(jù)緩存到DDR2SDRAM (6)中；FPGA處理模塊(3)將DSP核心壓縮模塊(5 )輸出的并行同步數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行同步數(shù)據(jù)后輸出給同步接口模塊(8)，同步接口模塊(8)將串行同步數(shù)據(jù)的LVTTL電平轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換后對(duì)外進(jìn)行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向無人飛行器的視頻壓縮裝置，其特征在于:所述的PROM存儲(chǔ)器(4 )與FPGA處理模塊(3 )進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)FPGA處理模塊(3 )的程序數(shù)據(jù)；所述的NANDFLASH存儲(chǔ)器(7)與DSP核心壓縮模塊(5)進(jìn)行連接，用于存儲(chǔ)DSP核心壓縮模塊(5)的程序數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H04N19/132GK203645783SQ201320875104
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】馬夢(mèng)奇, 周侃, 龔志勇, 李光, 程志洪, 胡佳, 李其虎, 張俊凱, 宋廣怡 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所