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本文作者: 金紅 | 2016-02-17 22:16 |
兩日前,一向長于營銷的億航又搞了個大新聞,一篇名為《摘掉有色眼鏡來聊一聊:為什么億航VR眼鏡采用模擬圖傳?》的文章在朋友圈刷屏,文章的大意就是:因?yàn)槟M圖傳的延時較數(shù)字圖傳低,為了降低眩暈感以及安全性,F(xiàn)PV使用模擬圖傳才是王道,盡管犧牲了像素。
去年11月,億航發(fā)布GHOST DRONE 2.0 無人機(jī),相較于第一代,2.0版最大的變化是加入了VR因素,其實(shí)也就是FPV,佩戴擁有頭部姿態(tài)追蹤功能的VR 圖傳眼鏡,可實(shí)現(xiàn)第一人稱視角的操控體驗(yàn)。文中稱,億航使用的圖傳是比較傳統(tǒng)的模擬圖傳,因此遭到外界的質(zhì)疑,因?yàn)橥惺褂玫木褪强蓪?shí)現(xiàn)高清傳輸?shù)臄?shù)字圖傳,如大疆。
與往常一樣,這篇被認(rèn)為是億航的洗白文遭到了業(yè)內(nèi)人士的抨擊。有人認(rèn)為,數(shù)字圖傳并非像文中所言,延時比模擬圖傳高,相反,數(shù)字圖傳目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)近零延時。
原文中對模擬圖傳和數(shù)字圖傳的延時進(jìn)行對比
圖傳的延時主要來自圖傳編碼和攝像機(jī)成像,模擬圖傳因?yàn)闆]有編碼過程,因此在延時上更有優(yōu)勢。不過,這并不代表數(shù)字圖傳不能做到更低的延時,大疆的Lightbridge 2通過優(yōu)化編碼已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了50ms的延時;使用COFDM方案的設(shè)備,最低的端端延時40ms(這個沒算攝像機(jī)的成像延時,一般70ms左右);而來自以色列的Amimon,他們的WHDI技術(shù)可以做到延遲小于1毫秒,幾乎是零延時。
Amimon之所以能做到幾乎零延時,同樣是因?yàn)闆]有編碼,也就是沒有壓縮直接傳輸數(shù)據(jù)。
“就這樣打比方吧:1080P不壓縮的數(shù)據(jù)量在 1920x1080x3x60/1024/1024 = 355.95Mbyte(編者注:1920x1080是分辨率;3是三原色,每個顏色由8bit來表示;60為刷新率),是byte,不是bps。這個數(shù)據(jù)量,我們現(xiàn)在家用的100mbps 的寬帶都達(dá)不到,如果用H.264 壓縮, 在不怎么降低清晰度的情況下, 數(shù)據(jù)量至少縮到十分之一,也就是35Mbyte 就可以搞定了,但是對于無線通信還是比較困難的,所以大家才會繼續(xù)選擇高倍率壓縮。再壓縮個5倍 ,就是7Mbyte 的數(shù)據(jù)量。如果刷新率降低到 30hz ,那數(shù)據(jù)量就只有3.5Mbyte 了。那碼流只需要3.5Mbyte x8 = 28Mbps 就可以傳輸1080P 30幀的全高清了。所以不壓縮的距離肯定遠(yuǎn)不了,要么就功率嚴(yán)重超標(biāo)。”有業(yè)內(nèi)人士向記者表示,信道其實(shí)傳輸很快,但是不編碼距離傳不遠(yuǎn)。
Amimon的WHDI技術(shù)設(shè)定了一個無線高清晰度視頻連接的新標(biāo)準(zhǔn)。它提供了一個高品質(zhì),無損無壓縮的無線連接方式。其采用的MIMO技術(shù)和OFDM的調(diào)制方式能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)3Gbps的傳送速率,支持無壓縮的1080P圖像,可以覆蓋30米的范圍,可以穿透墻壁,并且延遲小于1毫秒,支持5.1-7.1聲道,100K的回傳信道。
那為什么億航還是選擇模擬圖傳?因?yàn)樽约簺]辦法做數(shù)字圖傳啊!買別人的?又太貴了,大疆的Lightbridge 2零售價7999元,COFDM方案的設(shè)備售價幾百到幾萬,而Amimon的設(shè)備售價在1萬左右。而模擬圖傳,因?yàn)榧夹g(shù)簡單,市場成熟方案供應(yīng)商和廠家很多。
目前,無線圖像傳輸?shù)募夹g(shù)體制可大致分為:模擬傳輸、數(shù)字/網(wǎng)絡(luò)電臺、GSM/GPRS、CDMA、數(shù)字微波、擴(kuò)頻微波、無線網(wǎng)、COFDM(正交頻分復(fù)用)等。有人如此分析各個技術(shù)的自身優(yōu)勢:
模擬傳輸為淘汰的技術(shù),其優(yōu)勢是價格低廉,但其為單載波技術(shù),僅僅在通視環(huán)境下應(yīng)用,不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用。
數(shù)字/網(wǎng)絡(luò)電臺價格低,很多采用跳頻技術(shù),但本質(zhì)上為單載波調(diào)制;有效傳輸速率有限,一般在100-300Kbps,無法傳輸高質(zhì)量圖像(大于2Mbps)。
GSM/GPRS、CDMA為移動通信公網(wǎng)技術(shù),很成熟,但傳輸速率有限,一般在100Kbps級,無法傳輸高質(zhì)量圖像(大于2Mbps);保密機(jī)制不健全,如建設(shè)專用網(wǎng),其小區(qū)制覆蓋將意味著天價建設(shè)成本。
數(shù)字微波、擴(kuò)頻微波可以提供高速率鏈路,但均為單載波調(diào)制技術(shù)體制,僅僅在通視環(huán)境下應(yīng)用,不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用。
無線網(wǎng)技術(shù)發(fā)展很快。802.11FHSS(跳頻調(diào)制)、802.11(b)DSSS(直序擴(kuò)頻)可以提供約1-5 Mbps凈速率,但因它們的單載波調(diào)制體制,僅僅在通視環(huán)境下應(yīng)用,不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用。802.11a(52載波)、802.11g在物理層采用了OFDM多載波調(diào)制,但載波數(shù)量較少,如802.11a為52個子載波,實(shí)際應(yīng)用中對比802.11FHSS表現(xiàn)出少量的“繞射”能力;它們一般應(yīng)用于辦公室內(nèi)無線局域網(wǎng),用于室外需配置定向天線。
COFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制技術(shù)是最新的無線傳輸技術(shù),它是真正的多載波技術(shù),子載波數(shù)量達(dá)到1704載波(2K模式),甚至8K模式,同時也真正在實(shí)際使用中實(shí)現(xiàn)了“抗阻擋”、“非視距”、“動中通”的高速數(shù)據(jù)傳輸(2-20Mbps),表現(xiàn)出卓越的“繞射”、“穿透”性能。
其實(shí)圖傳畫面與最后拍攝的視頻是不一樣的,所以用什么圖傳與所適用領(lǐng)域關(guān)系更大。攝像頭拍攝的圖像保存在內(nèi)存卡里,也分享給圖傳,圖傳處理之后發(fā)給顯示單元,圖傳的類型不一樣就會導(dǎo)致顯示單元這邊的圖像質(zhì)量的差別在航拍的時候,由于更注重畫質(zhì),而對于拍攝人員當(dāng)然是看到的是什么拍出來的就要求有一樣的效果。而穿越機(jī)不一樣,那玩意兒速度快,容錯率低,不允許有延遲,只要能看清飛機(jī)正前方就可以了。
所以,一般來說,航拍無人機(jī)與FPV無人機(jī)是涇渭分明的兩個類別無人機(jī),航拍無人機(jī)注重畫面,F(xiàn)PV無人機(jī)熱衷速度,用戶群體也是截然不同的。不過,億航卻要拿航拍無人機(jī)玩FPV,那到底是畫面重要,還是速度重要。關(guān)鍵是,億航最終兩者都沒兼顧。
“目前穿越機(jī)都是用的模擬的圖傳,但是用模擬圖傳是因?yàn)榇┰綑C(jī)速度很快,基本飛個30-40米每秒很輕松的,Ehang Gohost 能飛這么快么? 精靈3 全油門在無風(fēng)的時候也就極限二十幾米每秒的樣子。
還有VR眼鏡最主要的還是分辨率,如果不是分辨率的原因,為何大家都去買肥鯊的HD2 版本呢?零售價要3200 人民幣,別說國內(nèi)穿越(眼鏡)戴的人少,那是因?yàn)樘F了,大部分人舍不得買,國外的穿越(眼鏡)基本都是肥鯊HD2。
這個文章混淆視聽,把穿越機(jī)的那一套搬過來解釋Ehang,而大部分了解的人自然呵呵一下。但是不懂的小白或者不是這個行業(yè)的媒體也不會真的就去買來測試,只是個新聞而已,有吸引眼球的東西而已,自己又不用,誰關(guān)注呢?
文章把FPV為何用模擬的圖傳套用到Ehang上,說數(shù)字圖傳的延時和卡頓和馬賽克,最后得出結(jié)論:Ehang再一次選擇了創(chuàng)新,提高了沉浸式飛行體驗(yàn),真是無語和呵呵。 ”
其實(shí),F(xiàn)PV用模擬圖傳沒什么問題,關(guān)鍵在于你的定位是怎樣的,你的用戶群體是誰,他們習(xí)慣的,又是什么。如果億航將GHOST DRONE 2.0 無人機(jī)對標(biāo)于FPV無人機(jī),那就完全沒必要理會外界的質(zhì)疑,因?yàn)榇蠹叶际沁@樣做的,但很顯然它不是,它依然將目標(biāo)直指大疆的Phantom。
來感受下真正的FPV
航拍無人機(jī)由于成本以及技術(shù)問題大多使用的是WiFi Camera方案,數(shù)字圖傳技術(shù)通常更多地應(yīng)用在軍工領(lǐng)域以及廣播電視電影。在國內(nèi),在消費(fèi)級無人機(jī)領(lǐng)域,除了大疆幾乎沒有哪家使用了數(shù)字圖傳技術(shù)。
Lightbridge 2采用無線鏈路動態(tài)適應(yīng)技術(shù),平衡了距離、電磁環(huán)境和畫質(zhì)的沖突,能自動選擇最佳信道,并在有需要時切換信道和調(diào)整視頻帶寬,保障視頻的流暢性,有效降低畫面缺損和中斷現(xiàn)象。結(jié)合高速處理器和先進(jìn)的算法,Lightbridge 2將Lightbridge 1的150ms延時壓縮到了50ms。
那為什么只有大疆的精靈有數(shù)字圖傳呢?這主要是因?yàn)榇蠼ㄟ^大量的出貨量,能將數(shù)字圖傳的成本降下來,而其他人,則很難有這種能力。上述業(yè)內(nèi)人士分析,其實(shí)最大的問題在于市場還不足夠大,以至于一流芯片設(shè)計廠家不會量產(chǎn)數(shù)字圖傳專用芯片解決方案。
”DJI 的這個數(shù)字圖傳架構(gòu)是一個標(biāo)準(zhǔn)軟件無線電的架構(gòu)(MIMO天線+OP+LNA+數(shù)字Tuner+數(shù)字基帶) ,把信號收下來后通過調(diào)諧器tuner 把高頻RF 信號調(diào)諧到zero IF 或者LowIF,然后FPGA 對中頻信號進(jìn)行信道解碼,解碼完后再給視頻編解碼器解碼到常規(guī)格式 ,再給到多媒體處理器轉(zhuǎn)換成HDMI或者USB 提供給ipad,然后發(fā)射,就是這個反向過程。手機(jī)和WiFi也是這個架構(gòu)。那為什么手機(jī)和WiFi的東西那么便宜。因?yàn)槭謾C(jī)的市場大,所以做芯片的公司都針對射頻和基帶和電源管理分別出套片,然后這個量大啊,所以就很便宜。
Lightbridge2 基于器件方塊圖
那你肯定又會覺得,為什么都是OFDM 的,不能用到圖傳上呢。那是因?yàn)?,手機(jī)的側(cè)重點(diǎn)在終端和基站是語音和數(shù)據(jù)服務(wù)。一個基站可以同時供幾十上百號人接入,顯然這個是沒法子直接搬到無人機(jī)的圖傳的,因?yàn)槭謾C(jī)都是需要跟基站通信的,還做不到手機(jī)跟手機(jī)自己就成對通信了。還有,手機(jī)本身3G 帶寬就不咋地,到了4G 才還可以,但是對于傳高清無壓縮的碼流還是不行的,還是要壓縮。WiFi 同樣的道理, WiFi 把我們有線網(wǎng)絡(luò)的7層經(jīng)典架構(gòu)給搬到了無線上面。雖然底層也是OFDM ,但是TCP IP 那堆東西太耗費(fèi)時間了。所以,一般有能力的廠家是不會優(yōu)化來做圖傳的,想做的又沒能力。
總結(jié)起來就是,這個不是很難的東西,難就難在這個需求是航拍流行了才爆發(fā)出來的。“
其實(shí),去年有多家公司開始研發(fā)數(shù)字圖傳技術(shù),隨著無人機(jī)市場的擴(kuò)大,數(shù)字圖傳將成為無人機(jī)圖傳的常態(tài)。
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