近年,随着集成电路产业和嵌入式技术的不断发展,无人机技术进入高速发展阶段,同时对于高质量的无人机视频传输系统的需求与日俱增。图像是无人机捕获的主要信息之一,为了实现精确的无人机“人在回路”控制,对视频传输系统提出了视频质量清晰、网络带宽占用小、传输延迟时间短和可靠性强等多种要求。视频编解码延迟是视频传输系统延迟的主要部分。因此,在网络带宽有限并且保证视频质量清晰的前提下,降低视频编解码延时是一个应用迫切的需求。H.265编码具有压缩率高,编码结构易于并行化处理等优点,非常适合应用在无人机视频传输系统中。本论文基于H.265编码设计了一款低延迟视频传输系统,具有通用性强、鲁棒性高的特点,能够为无人机提供低延迟高清视频实时传输服务。本设计基于海思HI3516视频处理专用芯片设计实现视频图像的采集接口和视频码流编码与传输。充分利用HI3516硬件资源并合理对其H.265硬件编码器进行配置,以P帧帧内刷新的方式减轻H.265码流数据波动带来的网络冲击。通过采用多线程技术优化软件结构,有效提高系统软件运行效率。基于瑞芯微RK3288平台,设计实现低延迟解码终端。终端具备网络数据接收、H.265解码与视频渲染显示功能。通过调用瑞芯微多媒体处理接口对H.265解码器进行配置,合理分配缓冲资源,实现高效的H.265解码。通过DRM方式进行图像渲染与显示,以DMA-BUF方式实现图像显示零拷贝。采用链路层套接字优化网络传输接口,利用内存映射技术减少网络数据的拷贝次数,有效降低网络数据接收延迟时间。最后,采用小型专用摄像头和显示器搭建完整的视频传输系统。视频传输系统以局域网或公网作为网络传输环境,先后在实验室内和机载环境进行测试。测试结果表明:系统对1080P@60FPS质量的视频进行采集,以4Mbps的平均码流进行编码输出并在局域网内传输时,端到端延迟时间为150ms。其中,机载终端功耗小于3W。在实验室和机载环境下多次实验表明系统功能完整、性能优异且具有极强的鲁棒性。