[发明专利]轻型化高清视频无线传输系统

说明书

本发明得到天津自然科学基金支持，基金号为13JCYBJC15800。

技术领域

本发明属于视频图像处理及无线网络通信技术领域，涉及一种高清视频信号的采集及远距离传输装置。

背景技术

在现代社会的生产生活中，对无线视频传输的应用需求快速增长。无线视频传输系统是将图像传感器现场采集到的视频信息压缩编码后，通过无线的方式传输至后方客户端，后方在接收到视频信息后，及时解码并显示在屏幕上，便于后方人员迅速地做出决策，有效缩短响应时间。

无线视频传输系统在军事上可用于侦察、监视等，在民用上可用于规划测量、遥感成像、工程抢险等领域。对于一些应急指挥中心的图像传输系统，往往要求将突发事件的现场实时图像信息传输至指挥中心，例如重大自然灾害现场、大型群众集会和重要安保现场等，以提高应对决策的准确性和及时性，提高工作效率。

无线图像传输即视频实时传输，主要有两个关键技术：一是高清视频的压缩处理，即视频压缩；二是运动中无线数据传输，即无线数据通信。因此，研制能够在高速移动过程中将频带很宽的高清晰度视频信号进行稳定传输的无线图像传输系统，就要解决二个主要问题：一是高分辨率下，压缩比尽可能高的视频压缩算法；二是高稳定度的实时高速数据通信。

当前无线视频图像传输系统的图像分辨率较低，受制于视频压缩算法，其码流较高，而现有的无线通信链路的有效传输速率较低，难以传输低压缩比的高清视频信号。

随着计算机软硬件和无线通信技术的发展，无线视频传输技术也取得了迅猛发展，无线视频传输技术的应用领域也越来越广泛，这对视频图像传输系统的数据通信带宽和视频画面的实时性提出了更高的要求。而在现有的无线视频传输应用中，视频压缩编码以MPEG2/4、H.261/263等为主。其中高质量图像(标准PAL/NTSC制式的分辨率不小于720×576)一般以MPEG2编译码居多，高清视频的平均码流在10Mbps以上，对数据传输速率要求较高。无线高清视频传输系统的发展方向日益趋于视频分辨率的高清化、传输链路的智能化、系统功能集成化。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术中的高清晰度视频信息的压缩处理及无线传输问题，而提供一种轻型化高清视频无线传输系统。

本发明是按以下技术方案实现的：

本发明的轻型化高清视频无线传输系统，包括视频服务器端和视频浏览器端，视频服务器端和视频浏览器端通过Mesh网络进行无线数据传输；视频服务器端包括核心处理芯片和与核心处理芯片连接的无线发射模块，核心处理芯片上设置有图像采集接口；视频浏览器端采用计算机和基于Windows平台的客户端视频浏览软件。

所述的图像采集接口连接CCD图像传感器、CMOS图像传感器或者DV摄像机设备。

所述的视频服务器端利用H.264/AVC压缩标准对采集到的视频数据进行高压缩比压缩。

所述的视频服务器端对视频数据进行压缩时，采用帧间预测和帧内预测编码去除冗余信息，以提高视频压缩效率；采用整数DCT变换解码端不会失真，不会出现误匹配，采用加法和移位操作替代乘法，降低了整个算法的运算量；熵编码对于量化后出现的零值进一步压缩，对残差块量化后的系数进行编码，去除统计冗余。

    所述的视频服务器端的无线发射模块为低功耗的定向Wi-Fi天线，采用RTSP协议将数据进行编码后传输，视频浏览器端由计算机利用Wi-Fi接入点通过RTSP协议访问服务器端的形式来实现无线视频数据的接收。

本发明具有的优点和积极效果是：

该系统在有限的无线带宽条件下实现了720P高清图像的远距离传输，且发射端装置具有轻质量、低功耗等特点，便于在载重有限的移动设备上的扩展应用，协助解决诸如重大自然灾害现场、大型群众集会和重要安保现场等，后方指挥人员需及时了解实时信息的问题，以提高应对决策的准确性和及时性，提高工作效率。该系统主要应用于诸多行业和领域内高清视频远距离无线传输。

附图说明

图1是本发明的轻型化高清视频无线传输系统的视频服务器端的结构图；

图2是本发明的轻型化高清视频无线传输系统的基于RTP/UDP的H.264视频传输功能框图；

图3是本发明的单频无线Mesh结构图；

图4是本发明的视频浏览器端与视频服务器端的信息交互功能图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明的轻型化高清视频无线传输系统进行详细描述。