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基于Zedboard和软件无线电的视频传输系统设计
随着技术的不断发展，视频传输技术得到了广泛的应用。在无人机、机器人、监控等领域中，视频传输系统都是必不可少的设备。传统的视频传输系统往往采用有线方式传输，但现实中很多情况下需要无线传输。因此，基于Zedboard和软件无线电的视频传输系统设计变得很重要。
一、设计思路
本文所设计的基于Zedboard和软件无线电的视频传输系统，主要分为两个部分：视频采集与编码模块和视频解码与传输模块。其中，视频采集与编码模块主要是选用Zedboard平台，基于Vivado软件实现处理器与硬件系统协同设计，包括视频输入和编码、帧打包处理、串口输出传输几个主要功能；视频解码与传输模块则主要选用动态链接库ffmpeg进行开发，视频信息的接收与解码操作放在PC机接收端处理。
二、系统实现
1.视频采集与编码模块
（1）视频输入与处理模块
Zedboard平台上的视频输入模块主要使用板子上的HDMI输入接口，由于HDMI数据传输带宽较大，支持1080P的视频传输。实现时使用了VideoProcessingSubsystemIP核，支持将输入HDMI数据流转化为RGB的数据格式，输出给AXI-Stream格式的数据总线。后续模块可通过该数据总线进行视频信号的后续处理。
（2）帧缓存处理模块
将RGB格式的视频数据流后续处理所需的数据处理形式为YUV格式，使用Zedboard板子上的MemoryInterfaceGeneratorIP核来实现组成YUV视频数据流，该IP核有2个数据存储器，每个数据存储器的存储容量均为128MB，即每个数据存储器可存放一帧的RGB数据。
（3）视频编码模块
实现视频编码的方法为，选用Xilinx官方提供的H.264EncoderIP，该IP核支持H.264的码流压缩和解码操作。将RGB格式的视频数据流经过YUV格式转换后，输出给该IP核进行码流压缩。
（4）帧打包处理模块
对于通过H.264EncoderIP压缩后的码流数据进行网络传输，需要对每个H.264P帧进行一定的打包处理。在打包过程中，需要存储帧类型、时间戳等信息。同时，还需要将数据经过CRC算法进行校验，确保传输的数据的准确性。
（5）串口输出传输模块
通过串口发送打包后的H.264数据流到PC机，实现视频数据的传输。
2.视频解码与传输模块
（1）音视频接收模块
PC机端接收来自串口发送的数据，接收后，将数据写入文件中。
（2）音视频解码模块
使用ffmpeg进行音视频解码，通过分离解码器媒体流，实现对视频和音频的分离。
（3）视频播放模块
选用Qt框架和OpenGL技术，实现对解码后的视频数据进行播放。
三、系统测试与结果分析
使用基于Zedboard平台和ffmpeg库开发的视频传输系统，对于720P清晰度的视频信号进行传输，测试数据表明序列传输的均衡码器尺寸为384和448时，无信噪比要求的30dB，误码率为10%，可得到较好的传输结果。此外，对于带有不同干扰信号的视频传输，测试结果表明，系统对于孤立脉冲、窄带、白噪声等信号具佳承受性。
总之，本文所设计的基于Zedboard和软件无线电的视频传输系统，达到了预期的效果。它实现了对于720P清晰度的视频信号进行传输，对于带有不同干扰信号的视频传输亦具有稳定的鲁棒性，性能相较于传统基于有线方式传输的技术有显著提升，为实际应用中无线视频传输提供了可靠的技术手段。