本發(fā)明屬于航天測量系統(tǒng)，具體涉及一種面向航天遙測領(lǐng)域的音視頻一體化箭載攝像頭數(shù)據(jù)處理方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、受到遙測帶寬和遙測方式的限制，現(xiàn)有技術(shù)中的箭載攝像頭回傳的遙測圖像只含視頻畫面，缺乏音頻信息，導(dǎo)致遙測數(shù)據(jù)的多樣性和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力不足，各方體驗感不夠好，尤其是在火箭發(fā)射和飛行過程中，缺乏音頻背景會讓信息顯得單薄無力，火箭發(fā)射直播效果不佳，不利于科普、宣貫與商業(yè)化。此外，現(xiàn)有的遙測數(shù)據(jù)壓縮方案大多固定為有損壓縮或無損壓縮，缺乏自適應(yīng)切換能力。采用單一的有損壓縮時，空間性不足，降低遙測帶寬利用率；采用單一無損壓縮時，實時性不足，容易造成數(shù)據(jù)傳輸延遲或丟包。

2、伴隨著大航天時代的來臨與各種高碼率天、地基遙測方式的更新，具有音頻數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)相關(guān)性壓縮、編碼功能的箭載攝像頭邁入現(xiàn)代航天遙測領(lǐng)域的時機(jī)已然來臨。在高動態(tài)、高干擾、有限遙測帶寬的飛行環(huán)境下，如何實現(xiàn)航天遙測帶寬優(yōu)化利用以及箭載攝像頭音視頻一體化的混合采集、數(shù)據(jù)相關(guān)性壓縮、編碼，這是火箭發(fā)射領(lǐng)域急需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)，以實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的同步采集處理，并在保證解調(diào)的精度的同時加快解調(diào)速度，實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)存在失真情況下不同種類信號的解調(diào)。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

3、步驟一：獲取音頻采集模塊和視頻采集模塊采集的音頻信號數(shù)據(jù)和視頻信號數(shù)據(jù)，并通過同步機(jī)制實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的時間戳對齊；

4、步驟二：分析音頻信號數(shù)據(jù)的波形變化，識別關(guān)鍵音頻片段，同時，分析視頻信號數(shù)據(jù)，識別關(guān)鍵幀；然后基于識別結(jié)果生成優(yōu)先級標(biāo)簽；

5、步驟三：對音頻信號數(shù)據(jù)和視頻信號數(shù)據(jù)進(jìn)行混合編碼，附加優(yōu)先級標(biāo)簽和時間戳，形成混合數(shù)據(jù)；

6、步驟四：對混合數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，壓縮時，關(guān)鍵幀和關(guān)鍵音頻片段采用無損壓縮方式進(jìn)行壓縮，其他信號采用有損壓縮方式進(jìn)行壓縮；同時，通過實時通信帶寬優(yōu)化調(diào)整壓縮比；然后將壓縮處理后的數(shù)據(jù)打包形成音視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸。

7、所述步驟一中，所述視頻采集模塊通過動態(tài)幀率進(jìn)行視頻信號數(shù)據(jù)的采集，所述音頻采集模塊采集到音頻信號數(shù)據(jù)后，還包括降噪和波形優(yōu)化的步驟。

8、所述步驟二中，根據(jù)視頻信號數(shù)據(jù)的運(yùn)動復(fù)雜度、幀間變化特性，識別關(guān)鍵幀。

9、所述步驟三中，通過多通道編碼對壓縮處理后的音頻信號數(shù)據(jù)和視頻信號數(shù)據(jù)進(jìn)行混合編碼，同時附加優(yōu)先級標(biāo)簽和時間戳，形成混合數(shù)據(jù)。

10、所述步驟四中，通過通信帶寬實時優(yōu)化調(diào)整壓縮比的具體方法為：設(shè)置通信帶寬基準(zhǔn)m和基準(zhǔn)壓縮比c，獲取實時通信帶寬m1，調(diào)整有損壓縮方式的壓縮比c1為：

11、c1＝a×c×m1/m；

12、其中，a為調(diào)整系數(shù)。

13、所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，還包括以下步驟：

14、步驟五：地面站接收音視頻數(shù)據(jù)流后，基于優(yōu)先級標(biāo)簽和時間戳進(jìn)行解碼和同步重構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)還原。

15、所述步驟五中，基于優(yōu)先級標(biāo)簽和時間戳進(jìn)行解碼和同步重構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)還原的具體方法為：

16、根據(jù)優(yōu)先級標(biāo)簽對音視頻數(shù)據(jù)流后中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮；根據(jù)時間戳信息確保重構(gòu)后的音視頻同步一致。

17、所述步驟五中，還包括以下步驟：根據(jù)輸入的解碼命令，解碼對應(yīng)的關(guān)鍵特征點(diǎn)內(nèi)容。

18、此外，本發(fā)明還提供了一種箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理設(shè)備，包括處理器以及與所述處理器通信連接的存儲器；

19、所述存儲器存儲計算機(jī)執(zhí)行指令；

20、所述處理器執(zhí)行所述存儲器存儲的計算機(jī)執(zhí)行指令，以實現(xiàn)所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法。

21、此外，本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)執(zhí)行指令，所述計算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時用于所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法。

22、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

23、與現(xiàn)有最好技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

24、1、實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的一體化采集和處理：相較于傳統(tǒng)僅采集視頻數(shù)據(jù)的箭載攝像頭，本發(fā)明能夠同時采集音頻和視頻數(shù)據(jù)，極大豐富了遙測數(shù)據(jù)的內(nèi)容，提高了信息的多樣性和表現(xiàn)力。音視頻數(shù)據(jù)的同步采集，能夠更準(zhǔn)確地反映火箭發(fā)射過程中的多維度信息，提升數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，尤其在科研、科普以及商業(yè)化直播等場景中具有顯著優(yōu)勢。

25、2、實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量和帶寬之前的平衡：本發(fā)明采用基于數(shù)據(jù)特性自適應(yīng)選擇壓縮方式，可以根據(jù)音視頻數(shù)據(jù)內(nèi)容的不同，靈活選擇無損壓縮和有損壓縮，從而在數(shù)據(jù)質(zhì)量和帶寬利用之間實現(xiàn)平衡。

技術(shù)特征：

1.一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟一中，所述視頻采集模塊通過動態(tài)幀率進(jìn)行視頻信號數(shù)據(jù)的采集，所述音頻采集模塊采集到音頻信號數(shù)據(jù)后，還包括降噪和波形優(yōu)化的步驟。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟二中，根據(jù)視頻信號數(shù)據(jù)的運(yùn)動復(fù)雜度、幀間變化特性，識別關(guān)鍵幀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟三中，通過多通道編碼對壓縮處理后的音頻信號數(shù)據(jù)和視頻信號數(shù)據(jù)進(jìn)行混合編碼，同時附加優(yōu)先級標(biāo)簽和時間戳，形成混合數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟四中，通過通信帶寬實時優(yōu)化調(diào)整壓縮比的具體方法為：設(shè)置通信帶寬基準(zhǔn)m和基準(zhǔn)壓縮比c，獲取實時通信帶寬m1，調(diào)整有損壓縮方式的壓縮比c1為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，還包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟五中，基于優(yōu)先級標(biāo)簽和時間戳進(jìn)行解碼和同步重構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)還原的具體方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟五中，還包括以下步驟：根據(jù)輸入的解碼命令，解碼對應(yīng)的關(guān)鍵特征點(diǎn)內(nèi)容。

9.一種箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于，包括處理器以及與所述處理器通信連接的存儲器；

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)執(zhí)行指令，所述計算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述的一種音視頻一體化箭載攝像頭音視頻數(shù)據(jù)處理方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于航天發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種箭載攝像頭數(shù)據(jù)處理方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)。包括以下步驟：獲取音頻采集模塊和視頻采集模塊采集的音頻信號數(shù)據(jù)和視頻信號數(shù)據(jù)；分析音頻信號數(shù)據(jù)識別關(guān)鍵音頻片段，分析視頻信號數(shù)據(jù)識別關(guān)鍵幀；基于識別結(jié)果生成優(yōu)先級標(biāo)簽；對音頻信號數(shù)據(jù)和視頻信號數(shù)據(jù)進(jìn)行混合編碼，附加優(yōu)先級標(biāo)簽和時間戳，形成混合數(shù)據(jù)；對混合數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，關(guān)鍵幀和關(guān)鍵音頻片段采用無損壓縮方式進(jìn)行壓縮，其他信號采用有損壓縮方式進(jìn)行壓縮；同時，通過實時通信帶寬優(yōu)化調(diào)整壓縮比；然后將壓縮處理后的數(shù)據(jù)打包形成音視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸。本發(fā)明可以實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的一體化采集和傳輸，而且接收解碼后的數(shù)據(jù)保真效果好。

技術(shù)研發(fā)人員：王健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：王健
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24