挑战无线图传领域技术极限! 迪威码推出近零时延无线高清视频传输解决方案

马翔@36氪陕西 · 2019-05-28
迪威码是一家聚焦于视频传输技术的半导体公司,提出了一种近零延时、高分辨率和智慧抗干扰的数字图传技术。

随着竞速无人机和未来自动驾驶传输系统等远程移动设备市场的发展,人们对高清无线视频传输的需求越来越重要。

以无人机领域的FPV(First Person View) 竞技为例, FPV 竞速无人机以高达 200 公里/小时的速度飞行,其高清晰度视频的实时传输并可靠地接收,对飞手有效地控制无人机至关重要。FPV竞速无人机玩家普遍认为时延在实时操控中具有绝对的优先级,通常而言,FPV应用端到端时延要求需在40ms以内,并且飞行速度越高,对时延要求越严苛,以上述200公里时速为例,十分之一秒 (100ms)的时延就意味着5.5米的飞行距离!而具备抗干扰能力的高清视频对玩家的视觉体验,操作预判也必不可少,因此追求低时延,抗干扰能力强的高清视频传输成为“人在回路”无线图传领域的一种必然趋势。

挑战无线图传领域技术极限! 迪威码推出近零时延无线高清视频传输解决方案

目前应用于FPV竞速无人机的图传技术主要是基于FM调制的模拟图传,其优点是传输时延较低,但存在图像质量差,传输占据带宽大以及多个设备共用时的相互干扰等问题。

迪威码是一家聚焦于视频传输技术的半导体公司,提出了一种近零延时、高分辨率和智慧抗干扰的数字图传技术。该技术已经通过大量的样品测试及实际飞行测试,并且取得了众多的数据支撑,为研发方向、市场需求、产品稳定性、提供了重要指导。迪威码基于该核心技术已经研发出DM5680无线图传芯片,并运用该芯片研发出了HDZero无线图传方案。挑战无线图传领域技术极限! 迪威码推出近零时延无线高清视频传输解决方案

DM5680无线图传芯片

迪威码创始人周彩章告诉36氪陕西:“无线图传并不是一个新的东西,有很多人涉入了该领域,但其所用技术的基本原理都是大同小异,即将图像先压缩再传输。传输时延与抗干扰能力一直是无线图传领域的两大痛点和技术瓶颈,我们的团队正是以超强抗干扰能力和低时延为主要目标,涵盖算法、芯片设计、流片、模组PCBA、软件、数据等上下游整个产品研发生产流程体系,提供FPV竞速无人机图传应用的一站式服务体系。” 

大疆和美国的Amimon公司也分别推出了OcuSync和Prosight图传产品:其中OcuSync在灵敏度、抗干扰性能、抗衰落性能、高速移动、多设备等场景都具有一定优势,但是其延时达到70ms-100ms并不能满足FPV的需要;而Prosight图传虽具有图像质量好的优点,但在距离和抗干扰能力上严重不足。除了大疆和Amimon公司,还有一些采用大功率的WIFI方案,这些方案的共同缺点是延时大,抗干扰能力弱,非常容易出现丢帧、黑屏等现象,在FPV竞速无人机上,基本无法使用。挑战无线图传领域技术极限! 迪威码推出近零时延无线高清视频传输解决方案

大疆的OcuSync图传

OcuSync和WIFI方案都采用H.264/H.265对视频进行压缩以大幅度降低数据率,Prosight采用一种特殊的无压缩视频处理方法也达到了降低数据率的目的。但上述方案都采用了反向数据通道,以牺牲视频质量为代价,用以在恶劣信道下,通知发射端采用更高的压缩率以降低码率。

在传输之前,采用H.264/H.265压缩降低码率是传统的无线图传技术方案。由于发射端压缩和接收端解压缩引入的延时一般至少在2帧以上。以60帧每秒为例,压缩解压缩部分引入了33ms的延时,如果再加上显示设备的延时(20ms以上),Glass 2Glass(从摄像头的玻璃镜头到VR眼镜的玻璃镜头)至少有50-60ms的延迟;120帧每秒,也会有至少36ms的延迟。目前的OcuSync和WIFI方案的延时都远大于上述的理论值。2019年4月30日在芝加哥举行的全球无人系统展会(AUVSI XPonential 2019),迪威码半导体联合亚德诺(Analog Devices)共同推出了无线高清视频实时传输方案HDZero,其核心是迪威码自主研发的DM5680芯片。该方案兼备了低时延和超强抗干扰的优点,支持720P60和1080P30高清视频的近零时延传输。HDZero将未经压缩的高清视频,根据图像传输的特点使用27MHz的频率带宽进行无线传输,整个链路延迟小于一毫秒,Glass2Glass的延时在25ms以内。

HDZero的智慧抗干扰技术接收灵敏度可达-98dBm,即使在多径环境下也能进行长距离飞行;该方案相较模拟图传而言,可以允许至少四倍以上数目的FPV无人机同时飞行。HDZero采用广播模式,使得飞手,观众,裁判可以同时接收同一发射机的视频;该方案兼容现有的FPV模拟摄像机(NTSC/PAL),采用数字传输,使得图像更清晰,远距离传输稳定可靠。

挑战无线图传领域技术极限! 迪威码推出近零时延无线高清视频传输解决方案

HDZero时延(上:传输时延   下:Glass2Glass时延)

创始人周彩章博士于2001 年西安电子科技大学毕业,后赴美国硅谷ESS公司从事通信算法及芯片设计工作;2005年辞职在美国自主创业研发DVB-T 解调器芯片;2006年被纳斯达克上市公司Techwell 收购,担任研发总监,主管安防芯片的设计,其设计的芯片占据全球软压卡90%的市场;2010年Techwell 公司被Intersil 并购后,周彩章主管视频安防芯片领域的设计、生产和销售;2013年周彩章辞职并回国创业,创办了迪威码半导体有限公司。

周彩章和他的团队二十余人从2015至今,一直专注于无线图传领域,将大家认为不可能的事情一步步变成了可能。目前迪威码已推出相机,发射机,接收机,卡录等模组帮助客户将产品快速推向无线图传市场,自主研发的DM5680芯片已于今年1月份开始量产。

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