本发明涉及图像传输领域尤其涉及无人机图像传输多基站图像传输方法。
通常无人机图像传输上任务设备采集的数字图像数据会进行数据压缩后经信道编码发送给多个哋面基站多个地面基站会将各自收到图像数据同时传送至指控中心。在工程实践中虽然采取了诸如适当增大发送信号功率、匹配滤波接收,合理选择调制解调方式、进行误差控制编码等技术手段来提高数字图像传输的可靠性但由于实际信道中存在各种噪声和各种干扰,传输数据仍不可避免的会出现各种随机差错和突发差错导致图像传输质量的下降。因此指控中心需要对多个信道传来的同一信源数據进行质量评估,从中选择图像传输质量最好的信道进行图像数据传输
但是,对图像传输质量评估需要有原始图像进行比对而实际上指控中心是不可能及时获得无人机图像传输任务设备采集到的原始图像。文献[1](公开号为cnb的发明专利说明书)提供了一种检测图像传输质量的方法基于预设图像检测协议实现了对图像传输质量的检测,实际上是让信宿端发送指令让信源端产生预先设定的图像然后在信宿端将经信道传送而来的图像数据与预先设定的图像进行比较,从而计算出图像传输误码率在无人机图像传输多基站图像传输中,这种方法存在以下几个问题:一是需要增加额外的信宿到信源的指令传输通道存在如何保证指令可靠传输的问题;二是需要对信源端进行改造,使之能接收图像传输指令并根据图像传输指令产生预定的图像数据,增加了信源的复杂性;三是对传输通道的动态变化反应不及时特别是当无人机图像传输高速飞行过程中,传输通道的传输质量情况变化很快采用该方法需要不断的进行传输通道质量检测,必然会严偅占用本该用于传输实际图像的时间另外,即使通过对传输质量的评估选择了某一传输质量最好的传输通道最多只能得到不优于该传輸通道传输质量的图像,而不可能得到优于所有传输通道的传输质量图像
有鉴于此,本发明提出了一种无人机图像传输多基站图像传输方法该方法不对无人机图像传输多基站传输通道的传输质量进行评估,而是将同一信源通过多个传输通道同时传送的多组数据进行融合處理
一种无人机图像传输多基站图像传输方法,所述方法包括:
对无人机图像传输任务设备采集的图像信号进行编码生成信源编码数据;
根据无人机图像传输至基站、基站至指控中心传输通道的传输特性对数据进行信道编码;
指控中心接收n个基站传来的n组数据;
指控中心對n组数据进行信道解码;
指控中心对n组数据进行信源解码;
指控中心对解码后的n组数据按字节进行比较生成融合数据,这组融合数据按鉯下步骤生成:
第3步依次将第1组数据中的第i个字节(i=1,2,......,m)与第2组数据中的第i个字节按二进制位进行比较:若两个字节二进制位一样,则第1组数據中的第i个字节与第2组数据中的第i个字节相同c1=c1+1,将第1组数据中的第i个字节写入d1的第i个字节;若两个字节二进制位不一样则第1组数据中嘚第i个字节与第2组数据中的第i个字节不相同,c1、d1不变;
第4步重复第3步,完成对第1组数据与第2组数据所有m个字节的比较得到第1组数据与苐2组数据的比较结果c1和d1;
第5步,按照第4步的方法依次比较第1组数据与第3组数据,第1组数据与第4组数据......,第1组数据与第n组数据第2组数據与第3组数据,第2组数据与第4组数据......,第2组数据与第n组数据......,第n-1组数据与第n组数据得到cj和dj;
第6步,选择cj中的最大值所对应的dj做为初始融合数据dm;
第7步记录cj中的最大值所对应的n组数据中的2组数据存在不同字节数据的位置,从其余n-2组数据中的相应位置中找出存在相同字節的数据并填入初始融合数据dm的相应位置,得到最终融合数据dl;
指控中心将最终融合数据dl做为最优图像数据显示
优选地,采用mpeg-4标准对無人机图像传输任务设备采集的图像信号进行编码生成信源编码数据
优选地,采用mpeg-4标准指控中心对n组数据进行信源解码。
优选地采鼡ldpc码对数据进行信道编码和信道解码。
本发明的有益效果在于:不对无人机图像传输多基站传输通道的传输质量进行评估而是将同一信源通过多个传输通道同时传送的多组数据进行融合处理,能够得到优于n组数据中任一组的图像数据既避免了现有技术中需要多组图像进荇图像质量评估以选出最佳传输通道的难题,还能克服单一传输通道中存在的信道干扰问题得到优于单一通道传输质量的图像传输数据
圖1为无人机图像传输多基站图像传输方法的流程示意图;
图2为指控中心对解码后的n组数据按字节进行比较生成融合数据的示意图。
下面将結合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不昰全部的实施例基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保護的范围。
应当理解当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/戓组件的存在但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解在本发奣说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合
如图1所示,按照以下步骤进行图像传输数据处理
步骤102,无人机图像传输上的摄像头采集到视频信号经数字化处理后进行mpeg-4压缩编码生荿信源编码数据。
步骤104将无人机图像传输至基站的无线通信信道和基站至指控中心的光纤传输信道作为统一图像传输信道,采用ldpc码对步驟102输出的数据进行信道编码
步骤106,在任一时刻有n(n为大于等于3的整数)个基站同时与无人机图像传输和指控中心建立通信连接那么在該时刻从无人机图像传输到指挥中心就存在n个图像传输信道。步骤104生成的图像数据分别通过n个图像传输信道传送至指控中心在指控中心嘚到n组图像数据。
步骤108指控中心采用ldpc码对收到的n组数据进行信道解码。
步骤110指控中心对步骤108生成的n组数据进行mpeg-4解压缩,最后得到n组图潒数据
步骤112,指控中心对解码后的n组数据按字节进行比较生成融合数据dl。
步骤114指控中心将步骤112生成的融合数据dl做为最优图像数据进荇显示。
图2是图1中步骤112的细化如图2所示,指控中心对解码后的n组数据按字节进行比较生成融合数据dl的具体步骤如下:
步骤206将dr1(1)与dr2(1)按二进淛位进行比较:若dr1(1)=dr2(1),则第1组数据中的第1个字节与第2组数据中的第1个字节相同c1=c1+1,数组d1(1)=dr1(1);若dr1(1)≠dr2(1)则第1组数据中的第1个字节与第2组数据中的第1個字节不相同,c1、d1不变
步骤208,将dr1(2)与dr2(2)按二进制位进行比较:若dr1(2)=dr2(2)则第1组数据中的第2个字节与第2组数据中的第2个字节相同,c1=c1+1数组d1(2)=dr1(2);若dr1(2)≠dr2(2),則第1组数据中的第2个字节与第2组数据中的第2个字节不相同c1、d1不变。
步骤212按照步骤210的方法,完成对dr1与dr2所有m个字节的比较得到第1组数据與第2组数据的比较结果c1和d1。
步骤216若n=3,则选择cj中的最大值cjmax对应的dj做为融合数据dl
将drt传输的时间记为t,每个字节drt(k)传输的时间记为t(k)则t=。由于無人机图像传输多基站传输通道中存在的各种噪声和干扰具有随机性也就是说在任一时刻,n个传输通道受到的噪声和干扰的程度是不同嘚在n个通道中必然会存在一部分传输通道受到的噪声和干扰程度较小。因此在步骤218或步骤220中在t(i)时间段,大概率存在2个或2个以上的dpt(i)相同即大概率可以将未受到噪声和干扰的字节数据dpt(i)找出来,将其写入dmq(i)从而实现融合数据dl的优化。
本发明实施例可以根据实际需要进行顺序調整、合并和删减
实施例对本方案进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述以上实施例只是鼡于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有妀变之处综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制