解決無人機零時延遠距離傳輸難題，迪威碼展示DM5680無線高清視頻實時傳輸技術

「無線圖傳」並不是新鮮概念。我們常見的「 電視台發射電視節目———電視機收到信號並顯示出來」，就是無線圖傳的一種。但隨著無人機、VR等技術的普及，對低延時遠距離傳輸的需求日益提升。

迪威碼半導體公司，研發了名為DM5680無線高清視頻實時傳輸技術，可以支持720P60和1080P30高清視頻的「零時延」、「遠距離」傳輸。目前團隊已完成了車載高清視頻傳輸晶元DM5600和無線高清視頻傳輸晶元DM5680的研發，正準備流片量產。產品可用於應用於攻擊型無人機和新一代導彈等軍事領域，有望解決VR行業「剪辮子」難題，亦有可能用於遠程控制領域。

為了更好的了解這一產品，我們可以先簡單介紹下無線圖傳及其相關技術。

一般根據調製方式的不同，無線圖傳分為模擬圖傳和數字圖傳。模擬圖傳就是把最早期電視基帶信號（NTSC或PAL）調製到射頻載波（如5.8GHz）上，其系統實現簡單，傳輸延時低，但只能傳輸標清視頻，而且接收端圖像受損嚴重（偏色，花屏，閃爍等），系統抗干擾能力弱。數字圖傳則採用了現代通信的調製解調和糾錯等先進技術，基本可以保證視頻經壓縮後數據的無損傳輸，是業內公認的未來圖像傳輸技術發展的大方向，但其技術複雜程度較高，尤其對同步也要求較高。

在當前的技術發展階段，數字圖傳方案基本分為兩種：一種是以歐洲地面數字電視（DVB-T）傳輸標準（或其變種）為傳輸物理層；第二種就是著名的WIFI。DVB-T考慮了遠距離和多徑等應用場景，而WIFI主要設計目標為近距離無線通信。前者稱為DVB-T圖傳，後者為WIFI圖傳。這兩種方式都有一個視頻編碼器前端，目的是把視頻源壓縮成速率較小的碼流，便於傳輸。

但由於採用了視頻壓縮，在接收端就需要採用相應的視頻解壓縮，因此就引入了傳輸時延。以高清視頻（1920x1080）25幀/秒為例，由壓縮和解壓縮帶來的時延至少為兩幀的時間，即80毫秒。考慮到傳輸延時和顯示延時， DVB-T圖傳的典型時延大約在350毫秒；而對WIFI圖傳還要加上網路協議引起的額外時延，總時延有時可達秒級。

從傳輸距離上看，DVB-T圖傳配上相應的射頻系統，可視環境下，距離傳輸幾十公里到幾百公里應該都能夠實現； WIFI圖傳在增加傳輸功率的情況下，也可以有限地增加傳輸距離，這是因為其設計目標為近距離無線通信。

在行業內，DVB-T圖傳中表現優異的包括大疆最新的OcuSync圖傳。OcuSync作為LightBridge高清圖傳系列的重要一員，屬於DVB-T圖傳的一個變種。在靈敏度、抗干擾性能、抗衰落性能、高速移動、多設備等多個場景，Wi-Fi圖傳均無法直接與OcuSync進行比較。從延時上來看，OcuSync圖傳視頻數據無線鏈路的傳輸時延低到10ms，而視頻內容屏到屏延遲低達130ms；從傳輸距離上來看，在無干擾的室外空曠環境下，OcuSync支持7Km以上的圖傳距離。

從目前商用來看，DVB-T圖傳和WIFI圖傳已經滿足大部分的應用了，例如無人機向地面傳輸航拍視頻，警察執法視頻實時回傳等，但是對於一些對實時要求較高的應用場景，還存在諸多短板。

在「零延時」 、「遠距離」、「抗干擾」等方面進行過創新並取得成績的是是以色列公司Amimon，公司擁有以色列軍方背景，目前在美國，日本，韓國和大中華區設有分支機構，創立了無線家庭數字介面（WHDI）標準，這是一個基於全球5GHz頻譜規定，工作在4.9GHz~5.875GHz頻段，目的是將電視/顯示器和視頻源（如藍光播放器，遊戲機和電腦等）之間實現無線連接。WHDI主要應用在室內，具備跨房間的覆蓋能力，可以覆蓋30米的範圍，可以穿透牆壁，但如果應用於室外可視環境下，典型的傳輸距離大約在500米。

WHDI這一標準的一大特色就是 「零時延」。和DVB-T/WIFI圖傳方案不同，WHDI不對視頻進行壓縮，其時延稱低至1毫秒, 一般稱之為 「零時延」，遠低於DVB-T圖傳的350毫秒或WIFI方案的1秒而言。不過WHDI將信源編碼和信道編碼融為一體，佔用了較大的帶寬（40MHz，相較於DVB-T的6MHz），無法自適應信道狀況的變化，在干擾信道或遮擋情況下，圖像質量急劇下降，無法適應遠場和複雜環境的應用。

（註：圖為迪威碼半導體公司DM5680圖傳方案與DVB-T圖傳方案）

迪威碼半導體研發的DM5680無線高清視頻實時傳輸技術已於近期問世，該技術方案兼備了DVB-T數字圖傳的遠距離和以色列圖傳的低時延的優點，圖傳系統支持720P60和1080P30高清視頻的「零時延」、「遠距離」傳輸。

官方表示，DM5680同時採用了時域和頻域導頻信號，使其能夠快速地進行信道估計和信道補償，從而適應遠場傳輸中的多徑，因遮擋引起的主徑消失，高速移動引起的多普勒頻移等干擾。另外，DM5680還採用了其專利技術「智慧抗干擾演算法」使得即使在0dB信噪比下，所傳視頻也可辨別，而非傳統數字圖傳的完全失去信號。在傳輸時延方面，和WHDI類似，DM5680也沒有對視頻進行壓縮，其傳輸延時小於1毫秒。

這一技術對於優化無人機應用頗具價值。無人機設備在極端惡劣信道下工作時，接收端能夠收到可識別的視頻遠比視頻信號直接丟失要好很多，畢竟監測者通過有雜訊的視頻還能夠識別現場繼續進行監測，而不是面對黑屏束手無策。因此，在相同條件下（發射功率，天線，信道等等），DM5680的傳輸距離比DVB-T圖傳方案要遠。

此外，相較於傳統的視頻傳輸，DM5680視距下實測，發射功率1W，發射機40厘米玻璃鋼全向天線，接收機八木定向天線，傳輸距離為39公里，和WHDI類似，DM5680也沒有對視頻進行壓縮，其傳輸延時小於1毫秒。

由於同時兼具傳輸距離遠和傳輸時延低兩個特點，DM5680可以廣泛應用於攻擊型無人機和新一代導彈等軍事領域，也可以應用於虛擬現實的無線頭盔和第一人稱視角（FPV）等民用領域。

對於攻擊型無人機而言，地面的操作手通過無人機上的攝像和圖傳裝置，發現目標並實施打擊。在操作過程中，無人機一直處在飛行狀態，任何的傳輸延時或誤差都會造成誤判從而錯失打擊目標機會， 而DM5680方案的「零」時延相當於操作手直接坐在無人機上操作，從而有效降低了誤判概率。另外，DM5680的遠距離傳輸使得遠程控制成為可能。

2016年，HTC Vive和Oculus Rift （Facebook）分別推出了PC虛擬現實頭盔，可使用戶完全沉浸其中。但美中不足的是，二者頭盔上的視頻信號都是通過一根「辮子」（實為HDMI視頻線）和PC顯卡連接，這使得用戶不能自由移動，同時也降低了沉浸感。而DM5680無線方案「剪去」這根「辮子」從而讓用戶可以自由移動從而完全沉浸；另外，從傳輸距離上看，該方案還消除了Amimon方案的PC和頭盔不能超過30米的限制。

創始人周彩章博士於2001 年西安電子科技大學畢業，後赴美國矽谷ESS公司從事通信演算法及晶元設計工作；2005年辭職在美國自主創業研發DVB-T 解調器晶元；2006年被納斯達克上市公司Techwell 收購，擔任研發總監，主管安防晶元的設計，其設計的晶元佔據全球軟壓卡90%的市場；2010年Techwell 公司被Intersil 併購後，周彩章主管視頻安防晶元領域的設計、生產和銷售；2013年周彩章辭職並回國創業，創辦了迪威碼半導體有限公司。

2014年，迪威碼半導體推出SDI高清視頻發射晶元DM8600。目前團隊已完成了車載高清視頻傳輸晶元DM5600和無線高清視頻傳輸晶元DM5680的研發，正準備流片量產。

迪威碼半導體為中科創星投資孵化企業，於2013年獲得2300萬天使投資。2014年獲得中國第三屆創新創業大賽電子信息組第三名，2015年獲得第四批國務院僑辦重點華僑創業團隊，2016年被評為西安市優秀僑資企業和國家引進境外技術重點項目單位。

源自：無人機聯盟

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