无人机的视频回传在日常巡检,应急应用中非常重要,可以通过无人机的视角,获取更丰富的视觉资源。但是无人机的拍摄画面很多时候需要回传给指挥中心,才可以发挥它的作用。因此在很多项目中,我们需要将无人机的直播画面进行实时的回传,并进行分享。
但是在实际操作的过程中,经常会遇到视频回传不流畅,卡顿,黑屏,延迟大等各种问题。造成这些问题的原因是有很多种的,一般会在哪些环节出现问题呢?
无人机视频回传的一般流程是通过无人机手柄将视频推送到直播服务器,再通过直播服务器分发给其它服务器或者直接调看,以这样一个流程架构,我们来分析一下,无人机视频回传可能出现问题的节点。
无人机到遥控器(图传)
无人机在天空端拍摄的视频,首先要回传到遥控器,然后我们才可以在遥控器上看到无人机的视频,才可以把视频回传到指挥中心。这一段主要采用的是无人机的无线图传,比如大疆的O3,O4图传,就是大疆开发的无人机到手柄之间的视频传输技术。

一般这种无线图传可以传输1080P的视频,通信距离在10几公里左右,延迟从几十毫秒到几百毫秒。采用的是开放的2.4GHz & 5.8GHz频段。
这部分链路容易出现问题的情况,主要是面对遮挡,还有距离较远的时候,可能会产生视频模糊,卡顿等问题。
如果视频质量不好,可以遥控无人机返回一段距离,或者在开阔地飞行,看是否有好转。
遥控器到直播服务器
在无人机拍摄的画面通过图传技术传输到遥控器上以后,我们就可以通过遥控器将无人机的视频推送给视频平台了。

这部分一般通过4G网络链路,如果我们的无人机遥控器带有4G功能,或者通过WIFI热点,配置遥控器上的直播地址,就可以把无人机视频推送给后端的服务器上了。
这一部分的问题主要可能有两点,一种是遥控器性能较弱,编码能力差造成视频卡顿,花屏。另外就是4G网络问题,如果遇到网络信号不好,上行带宽不足,网络不稳定等问题,也会产生问题。
这种情况可以移动其它地点飞行,看看网络环境是否有所好转。
编码转码设备到直播服务器
在很多情况下,需要通过编码设备,将无人机视频回传到直播服务器。这种情况与无人机手柄直接回传是有差别的,无人机直接回传是通过无人机遥控器的直播功能,直接推送视频到服务器。
这种应用一般是通过HDMI接入遥控器,获取视频后再进行重新编码回传。
这部分可能会遇到两个问题点。一个是网络问题,用于回传视频的4G/5G网络不稳定。大多数情况下,很多视频质量不好,都会认为是网络不稳定。
其实这种情况下一般使用的4G单兵设备也可能出现问题。目前市面上的4G单兵大多数采用的廉价安卓手机主板,其编码能力较弱,很多时候,视频质量不好,是在视频编码时已经产生问题,比如处理能力不足,设备过热,死机,卡顿等,造成整体体验较差。

如果采用推流网关不好发生这种问题,推流网关采用服务器芯片,内置GPU处理能力,可以同时处理多路视频编转码,是利用服务器能力进行现场视频处理并回传。
直播服务器能力
另外一个非常重要的设备,也是经常被忽视的一个问题节点,就是直播服务器。直播服务器可以说是整个无人机视频回传最核心的设备。也是最容易出现问题的设备。
但是由于很多用户不了解情况,大多数时候都认为,视频回传效果不好是网络问题。其实以目前的4G/5G网络条件,可以说,大多数无人机视频回传的问题与网络质量的关系不大。特别是通过前端编码设备回传时,可以调整网络占用带宽,网络的影响因素很小。
其实服务器端的性能才是关键,这里所说的不是服务器的配置,而且软件平台的能力,由于很多厂家并没有自研直播平台的能力,大多数采用开源方案,冒充自研,销售给用户。在使用过程中会遇到各种各样的问题,并且难以排查故障。

采用专用的无人机直播服务器,可以解决这部分问题,思载科技的直播服务器自研协议栈,专门为无人机环境进行底层优化。
提供各种流媒体协议的支持,这很关键。很多无人机视频回传不顺畅,与采用的流媒体协议也有很大关系,无人机直播服务器支持各种流媒体接入方式,视频编转码方案,可以让整个视频处理更顺畅,延迟更低。
流媒体下行网络链路和播放设备情况
这也是最容易被忽视的问题环节,当我们查看无人机的实时直播视频时,可能由于查看视频的电脑问题,网络质量问题,导致播放效果不好。

这种情况下,经常被忽视,往往以为是无人机回传到服务器端出现了问题。其实播放环节也是需要注意的。这种情况非常容易验证,更换网络环境或者电脑终端,就可以很快排查出问题所在。
这是一套简单的无人机视频直播回传逻辑,所能产生问题的几个关键节点。当然,实际项目中更为复杂,可能涉及的无人机种类众多,网络环境更为复杂。但是我们通过了解整个无人机直播视频的回传路径,进行逐段分析,就可以更快速地定位出问题所在。