淺談幾個無人機圖傳相關(guān)概念

在無人機行業(yè)，我們經(jīng)常使用無線高清圖傳、云臺相機和圖傳顯示器，涉及到主碼流、子碼流、標(biāo)清、高清、超高清等等的概念，今天就梳理下。

碼流是指視頻文件在單位時間內(nèi)使用的數(shù)據(jù)流量，也叫碼率，是視頻編碼中畫面質(zhì)量控制中最重要的部分。同樣分辨率下，視頻文件的碼流越大，壓縮比就越小，畫面質(zhì)量就越好。網(wǎng)絡(luò)攝像頭都支持雙碼流技術(shù)，會生成兩種編碼格式，即主碼流和子碼流，目的是用于解決監(jiān)控錄像的本地存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膱D像的質(zhì)量問題。

1、主碼流

主碼流用于視頻監(jiān)控的存儲，比子碼流要高，我們平時計算監(jiān)控系統(tǒng)存儲大小，都是按主碼流來計算。我們平時說的130萬、200萬效果，也是在主碼流傳輸前提下的才能達(dá)到的圖像效果。單通道大畫面預(yù)覽時，顯示的也是主碼流的圖像效果。

2、子碼流

子碼流用于視頻預(yù)覽和網(wǎng)傳，當(dāng)錄像機多畫面預(yù)覽時，顯示出來的是子碼流的圖像效果，子碼流要比主碼流低很多，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此我們在遠(yuǎn)程觀看時，看到的是子碼流的效果。

攝像頭的主碼流和子碼流都是可以調(diào)節(jié)設(shè)置的，一般情況下，設(shè)備默認(rèn)的碼流大小，可以實現(xiàn)其在存儲和預(yù)覽時可達(dá)到最清晰的效果。但有時我們會對碼流進(jìn)行調(diào)節(jié)，比如，遇到錄像機或傳輸設(shè)備帶寬不足的情況，出現(xiàn)無法滿接攝像頭的情況，通常會通過降低碼流的方法，來降低帶寬，從而實現(xiàn)滿接，當(dāng)然這樣就會犧牲圖像質(zhì)量，最好的辦法就是配置恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備。

通過對主碼流和子碼流的了解，現(xiàn)在應(yīng)該明白為什么監(jiān)控回放畫面要比預(yù)覽畫面質(zhì)量高，單畫面放大預(yù)覽要比多畫面預(yù)覽效果好，以及遠(yuǎn)程觀看效果感覺不理想的原因。

現(xiàn)在的設(shè)備本地或遠(yuǎn)程預(yù)覽時，大都支持主碼流和子碼流切換，以獲得更好的觀看體驗。

3，標(biāo)清（SD=standard definition）：是低于高清的分辨率統(tǒng)稱，指1280x720以下的分辨率。常見的有240p（包括352x240，352x288），普通VCD光盤分辨率是240p，還有480p（包括720x576，720x480，640x576，640x512，640x480等），普通DVD光盤分辨率就是480p。

無人機用的無線模擬圖傳都是480p，分辨率為640x576或640x480，例如穿越無人機的5.8G圖傳。

常見的無人機熱成像相機，如FLIR DUO PRO R分辨率是640x512。由于熱成像相機的分辨率相對較低，又簡稱512或256。

某些高端產(chǎn)品，熱成像相機是800x600像素，也屬于標(biāo)清分辨率。

4，高清（HD=high definition），高清是在廣播電視領(lǐng)域首先被提出的，最早是由美國電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)等權(quán)威機構(gòu)制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，視頻監(jiān)控領(lǐng)域同樣也廣泛沿用了廣播電視的標(biāo)準(zhǔn)，“高清”定義為720p（1280x720）、1080i（隔行掃描1920x1080）、1080p（逐行掃描1920x1080）三種標(biāo)準(zhǔn)形式，而1080p又有另外一種稱呼：全高清（Full High Definition）。關(guān)于高清標(biāo)準(zhǔn)，國際上公認(rèn)的有兩條: 視頻垂直分辨率超過720p或1080i; 視頻寬縱比為16:9。常用的物理接口為HDMI（=High DefinitionMultimedia Interface），意為高清晰度多媒體接口。根據(jù)接口尺寸大小，又分為標(biāo)準(zhǔn)（standard HDMI），迷你（mini HDMI），微型（micri HDMI）三種。

目前無人機普遍使用的高清圖傳都支持720p和1080p分辨率，包括大疆、海康、大華、零度智控、科衛(wèi)泰、華科爾、極飛、昊翔、一電、拓攻、易瓦特等上百個品牌，不論消費無人機、工業(yè)無人機都如此。現(xiàn)在無人機高清相機和顯示器普遍分辨率達(dá)到1080p及以上，例如大疆帶屏遙控器，赫星帶屏遙控器等。

5，全高清（FHD=full high definition）：屬于高清的一種，1080p（逐行掃描1920x1080）又稱為全高清。

6，2K高清（QHD=quad high definition）：這是2K級別的分辨率，意思是高清的4倍分辨率，1280x720x4=2560x1440，介于FHD和UHD之間，畫面長邊像素2000以上都屬于2K分辨率，包括2560x1440、2048×1536、2560×1600、2048x1080。

無人機高清相機和顯示器普遍能達(dá)到2K分辨率，不少無人機地面站采用高配智能手機或平板電腦當(dāng)顯示器，分辨率最高能達(dá)到4K。2K級無線圖傳罕見，并且非常昂貴，難以普及。

7，超高清（UHD=ultra high definition）：來自國際電信聯(lián)盟 (International Telecommunication Union)最新批準(zhǔn)的信息顯示，“4K分辨率(3840×2160 像素)”的正式名稱被定為“超高清 Ultra HD=Ultra High-Definition”；同時，這個名稱也適用于“8K分辨率 (7680×4320像素)”。即超高清包括4K及更高的分辨率，具體分辨率為4K（4096×3112，3656×2664，3840×2160，4096x2160等），標(biāo)準(zhǔn)4K圖像是4096x2160像素，此外還有5K（5120x2880像素），6K(6016x4008)，8K(7680×4320像素)。

大疆X7相機最高分辨率6K。

4K分辨率是1080p（逐行掃描1920x1080）的4倍 3840×2160 = 1920×2×1080×2；8K分辨率是4K的4倍 7680×4320 = 3840×2×2160×2。部分無人機高清相機和顯示器已經(jīng)達(dá)到4K分辨率及以上，傳輸畫面質(zhì)量的短板在于無線圖傳，目前只有5G網(wǎng)絡(luò)才能支持無線4K視頻傳輸。