현대 UAV 응용 프로그램에서, 고화질 비디오 전송은 핵심 요구 사항이되었습니다, 감시 여부, 검사, 또는 항공 촬영법. 많은 고객이 유연성과 통합 용이성으로 인해 IP 기반 네트워크 짐벌 카메라를 점점 더 채택하고 있습니다.. 하나, IP 카메라는 일반적으로 TCP/IP 프로토콜에 의존합니다, 핸드 셰이크 및 ARP 요청을 위해 양방향 통신이 필요한 Mac 주소를 해결해야합니다.. 특정 운영 시나리오에서, 장거리 UAV 임무와 같은, 컨트롤과 비디오 모두에 완전히 양방향 무선 링크를 제공하는 것은 어려울 수 있습니다., 복잡한 전자기 환경에서 사용하고 방지 된 총의 간섭을 피하기 위해, 고객은 업 링크 제어 및 다운 링크 비디오를 위해 두 가지 다른 주파수를 사용하려고합니다..
한 가지 일반적인 예는 410–490 MHz 주파수 대역에서 네트워크 카메라와 별도의 UAV 제어/데이터 링크가 장착 된 UAV를 운영하는 고객입니다.. 이러한 시나리오에서, 장거리에 걸쳐 고품질 비디오를 전송해야 할 필요가 있습니다. 40 KM - 기존 UAV 제어 채널과의 간섭을 피하면서. 도전, 따라서, 네트워크 카메라의 TCP/IP 핸드 셰이크와의 호환성을 유지하는 강력한 단방향 비디오 전송 시스템을 제공하는 것입니다.. 여기, COFDM 기반 비디오 전송 시스템을 사용하여 두 가지 실용적인 기술 솔루션을 설명합니다..
목차
해결책 1: 다운 스트림 COFDM 전송이있는 VCAN1776-TX-4K 인코더에 대한 네트워크 카메라
첫 번째 솔루션은 VCAN1776-TX-4K COFDM 비디오 인코더 모듈 네트워크 카메라와 장거리 COFDM 송신기 사이의 중개자로서. 워크 플로는 다음과 같습니다:
- IP 비디오 획득: UAV의 네트워크 카메라는 TCP/IP를 사용하여 비디오를 스트리밍합니다. 호환성을 보장합니다, VCAN1776-TX-4K 인코더는 네트워크 카메라의 핸드 셰이크 요청을 시작하고 응답합니다., 필요한 TCP 세션 설정. 이렇게하면 무선 전송 비디오를 준비하는 동안 카메라가 정상적으로 작동 할 수 있습니다..
- 비디오 인코딩: IP 스트림이 성공적으로 수신되면, 인코더는 원시 비디오 컨텐츠를 추출합니다, COFDM 변조에 적합한 표준 비디오 형식으로 변환. 이 프로세스는 다운 스트림 무선 링크에서 네트워크 의존적 핸드 셰이크를 효과적으로 해체합니다., 카메라 기능을 유지하면서 단방향 전송을 허용합니다.
- COFDM 변조 및 전송: 인코딩 된 비디오는 통합 된 5W 전력 증폭기를 사용하여 CofDM 변조기로 전송됩니다.. 대역 통과 필터는 전송 주파수가 UAV의 410–490 MHZ 제어 링크를 피하도록합니다., 간섭 가능성을 줄입니다. 변조 된 RF 신호는 UAV 장착 전송 안테나를 통해 방사됩니다..
- 지상 수신: 지상에서, 이중 항문 COFDM 수신기, VCAN1776-RX, 전송 된 비디오 신호를 캡처합니다. 수신기는 HDMI 출력과 IP 비디오 스트림을 모두 제공합니다., 운영자가 HDMI 디스플레이 또는 컴퓨터에서 비디오를 직접 볼 수 있도록합니다.. 이 유연성은 다양한 운영 요구 사항을 지원합니다, 라이브 모니터링에서 비디오 녹화 및 처리까지.
이 솔루션의 장점:
- TCP/IP 핸드 셰이크가 필요한 네트워크 카메라와의 전체 호환성을 유지합니다..
- 네트워크 의존적 IP 스트림을 단방향 비디오 링크로 변환합니다, 장거리 COFDM 전송에 적합합니다.
- 최대 4K 해상도의 고화질 비디오를 지원합니다, 감시 또는 검사 작업을위한 우수한 이미지 품질 보장.
- 조정 가능한 전송 주파수 (200–860 MHz) 기존 제어 링크 대역을 피할 수 있습니다.
고려 사항:
- 온보드 비디오 인코더 모듈이 필요합니다, UAV 페이로드에 약간의 무게와 전력 소비가 추가됩니다..
- 인코딩 프로세스는 최소한의 대기 시간을 도입합니다; 하지만, 신중한 튜닝은 대기 시간이 남아 있도록합니다 150 (밀리 초), UAV 파일럿 또는 FPV 모니터링과 같은 거의 실시간 응용 프로그램에 적합합니다..
해결책 2: VCAN1816B 단방향 COFDM 전송 모듈로 직접 네트워크 IP 입력
두 번째 솔루션은 기본적으로 네트워크 IP 입력을 지원하는 COFDM 전송 모듈을 사용하여 시스템을 단순화합니다., VCAN1816B와 같은. 이 접근 방식은 별도의 비디오 인코딩 보드가 필요하지 않으며 UAV의 IP 카메라와 직접 인터페이스합니다.. 워크 플로는 다음과 같습니다:
- IP 스트림 섭취: VCAN1816B 모듈은 이더넷을 통해 네트워크 카메라에 직접 연결됩니다., 내부적으로 TCP/IP 핸드 셰이크 처리. 모듈은 업스트림 통신 요구 사항을 무시하면서 비디오 데이터를 추출합니다., 효과적으로 단방향 전송 경로를 만듭니다.
- 통합 된 COFDM 변조: 모듈은 들어오는 IP 비디오 스트림을 통합 변조를 통해 COFDM 신호로 인코딩합니다.. 5W 전력 증폭기는 RF 출력을 향상시킵니다, 대역 통과 필터는 전송 주파수가 UAV의 410–490 MHZ 제어 링크와의 간섭을 피하도록합니다..
- 공기 대 지상 전송: 변조 된 비디오 신호는 UAV의 온보드 안테나를 통해 전송됩니다.. 이 시스템은 시계 라인 조건에서 30-40km 거리에 최적화되어 있습니다., 도전적인 환경에서도 강력한 신호 무결성을 제공합니다.
- 지상 수신: 수신 끝에서, 듀얼 항문 VCAN1776-RX는 신호를 캡처하고 HDMI 및 IP 스트림을 모두 출력합니다.. 운영자는 비디오를 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다, 기록 장면, 또는 스트림을 추가 처리 시스템에 공급하여 분석을 위해.
이 솔루션의 장점:
- 추가 인코더가 필요없는 간소화 된 시스템 설계.
- 강력한 장거리 COFDM 링크를 제공하는 동안 직접 IP 카메라 입력을 지원합니다..
- 낮은 대기 시간을 갖는 고화질 비디오 전송 (<150 MS), 실시간 UAV 작업에 이상적입니다.
- 유연한 주파수 선택 (200–860 MHz) 기존 UAV 제어 링크와 스펙트럼 조정이 가능합니다.
고려 사항:
- 전용 인코더 보드 사용에 비해 인코딩 옵션의 유연성이 약간 덜.
- 신뢰할 수있는 TCP/IP 핸드 셰이크 처리 및 일방 통행 전송 중 최소한의 패킷 손실을 보장하기 위해 신중한 시스템 구성이 필요합니다..
주파수 계획 및 간섭 관리
두 솔루션 모두, 신중한 주파수 선택이 중요합니다. UAV는 이미 명령 및 제어에 410–490 MHz를 사용하므로, 비디오 전송은이 밴드를 피해야합니다. COFDM 시스템은 넓은 주파수 범위를 지원합니다 200 MHz의 860 메가 헤르츠, 연산자가 최소한의 간섭으로 사용 가능한 채널을 선택할 수 있도록합니다.. 대역 통과 필터는 원치 않는 신호를 추가로 억제합니다, 전반적인 링크 신뢰성 향상.
대기 시간 및 비디오 품질 고려 사항
UAV 작업의 경우, 낮은 대기 시간 비디오가 필수적입니다, 특히 스트림이 파일럿에 사용될 때, FPV 응용 프로그램, 또는 실시간 의사 결정. 두 솔루션 모두 아래의 대기 시간을 유지하도록 최적화되었습니다 150 (밀리 초), 30-40km 이상의 거리. COFDM 변조는 강력한 다중 경로 내성을 제공합니다, 이러한 시스템을 도시 지역이나 가변 지형이있는 지역과 같은 복잡한 환경에 이상적.
HD 해상도가 완전히 지원됩니다, 1080p 및 4k 스트림을 포함합니다, 운영자가 명확하고 실행 가능한 이미지를 받도록합니다. 듀얼-안테나 지상 수신기는 수신 안정성을 향상시키고 비디오 드롭 아웃의 위험을 줄입니다..
요약 및 권장 사항
요약하면, 일방 통행 CofDM 링크를 사용하여 장거리 UAV에서 IP 기반 네트워크 카메라 비디오를 전송하기위한 두 가지 실행 가능한 기술 솔루션이 있습니다.:
- VCAN1776-TX-4K 인코더 기반 솔루션: 비디오 인코딩을 완전히 제어하고 프로토콜 처리의 최대 유연성을 원하는 운영자에게 적합합니다.. 이 솔루션은 IP 비디오를 전송을 위해 순수한 비디오 스트림으로 변환합니다., 강력한 장거리 COFDM 커뮤니케이션을 제공하면서 TCP/IP 카메라와의 호환성 유지.
- VCAN1816B 직접 IP 입력 모듈: 네트워크 카메라와 직접 인터페이스하여 간소화 된 접근 방식을 제공합니다., 단일 모듈에서 COFDM 변조 및 증폭을 통합합니다. 이 솔루션은 시스템의 복잡성을 줄이면서 낮은 장기를 보장합니다, 고품질 비디오 전송.
두 솔루션 모두 안정적인 30-40km 비디오 링크를 제공하도록 설계되었습니다., UAV 제어 채널과의 간섭을 피하십시오, VCAN1776-RX 수신기를 사용하여 지상국에서 HDMI 및 IP 출력을 제공합니다.. 둘 사이의 선택은 운영 우선 순위에 따라 다릅니다.: 고객이 추가 인코딩 유연성을 선호하는지 또는 더 컴팩트하는지 여부, 통합 시스템.
이러한 COFDM 솔루션으로, UAV 운영자는 장거리를 달성 할 수 있습니다, 고품질, 단일 방향 모드에서 IP 카메라에서 저도 비디오 전송, 공중 작업이 안전하게 유지되도록합니다, 효율적인, 그리고 시각적으로 유익한.
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