Det nya DJI digitala FPV-systemet och några andra system använder en digital signal för FPV-video. Hur skiljer sig detta från en traditionell analog signal för FPV-drönare?
Det nya DJI digitala FPV-systemet och några andra system använder en digital signal för FPV-video. Hur skiljer sig detta från en traditionell analog signal för FPV-drönare?
Analoga och digitala system har ungefär samma användningsområde per enhet VTX-effekt.
För att jämföra hur de ser ut, det är bättre att bara se videoklippen:
Allt som är kodat i en radiosignal vid en tidpunkt kan vara representeras som en nivå , som kan vara högre eller lägre; Således kan den "primära" informationen som kodas i signalen representeras som ett diagram över denna nivå över tiden:
I ett analogt system kan nivån ta vilket som helst värde, inom något intervall, vilket vi kommer att tänka på som 0 till 100% för enkelhetens skull (*). Det kan vara 20%, 70% eller 48,573498%, teoretiskt i vilken grad som helst. Nackdelen med det är att allt buller som flyter runt i radiospektrumet lägger till till vilken signal du tar emot, så i praktiken får du ungefär 40% (sann signal) + 5 % (brus) = 45% (mottagen signal), och eftersom originalsignalen kan vara vad som helst har mottagaren inget sätt att veta vilken del av vad den fick är brus.
Bilden som dina glasögon får består av pixlar, och färgen som var och en av dem har kodas som procent av rött, grönt och blått: noll till 100%. Ett analogt TV-system kodar denna bild genom att "skanna" över alla pixlar i rad, rad för rad, och ställa in signalens nivå lika med varje pixel ljusstyrka i tur och ordning. Till exempel representerar denna oscilloskop TV-signalen för "färgade staplar" -bilden:
Stegen du ser representerar hur pixlarnas ljusstyrka ändras från vänster till höger på varje rad i bilden. Det finns också andra signaler överlagrade ovanpå, de motsvarar linjerna närmare bildens botten, som har andra färgsekvenser i sig (oscilloskopet visar alla linjer tillsammans på en skärm).
Konsekvensen av allt detta är att när det finns en annan signal på din frekvens runt, läggs den till i dina VTX och genom det direkt till din bild. Eftersom den andra signalen vanligtvis är brus (**) är din bild överbelastad med brus. När din signal är stark är ljudet en mycket liten andel av det och syns vanligtvis inte av ögat. När den användbara signalen blir svagare kommer dock bruset (som förblir detsamma) att bli starkare jämfört med det , så procentandelen brus i din bild ökar. Vid någon tidpunkt kommer den att bli så stark att du inte kunde se någon användbar signal längre på bilden.
I ett digitalt system finns det dock bara två nivåer tillgängliga: 0 och 1, representerad av 0% eller 100% (***). Bilden kodas i en sekvens av bitar med en speciell algoritm, kallad codec , och avkodas från den sekvensen i andra änden, nästan precis som onlinevideo. Förutom att bara koda videoflöden är en av de viktigaste funktionerna för moderna codecs att komprimera den, så att den kan kommuniceras i en betydligt mindre mängd bitar, vilket i sin tur innebär video kan sändas med samma bithastighet (antal bitar som sänds per sekund).
Eftersom radiosignaler till sin natur är analoga kommer det mottagande bruset fortfarande att läggas till signalen, så om en 0 sändes och 10% av bruset adderas av miljön är det mottagna resultatet 10% - men eftersom mottagaren vet att endast antingen 0 eller 100% kunde ha överförts , det väljer närmast möjliga nivå, i det här fallet, 0.
Detta betyder att när du överför digital data, ignoreras buller bara till en viss punkt: Även när bullernivåerna är så höga som hälften av den analoga signalen (vilket skapar en bild som är ganska svår att parse), med digital får du exakt samma information som om ingen ljud skulle uppstå, med den resulterande videon helt tydlig. Men när den relativa brusnivån passerar den kritiska tröskeln, börjar de plötsligt (och slumpmässigt) bli nollor och vice versa. Vad som händer med videon efter det beror på det specifika digitala systemet och hur videon är kodad i den.
Med DJI-systemet blir hela skärmen plötsligt låg upplösning och blockerar, ibland hoppar över ramar och latensen ökar. Den kumulativa effekten av detta kan sträcka sig från "bara en obehaglig bild" till "helt oflygbar".
Med Fatsharks Bytefrost-system (för närvarande under utveckling / betatestning) kommer slumpmässiga bitar av bilden att blinka med färgade block, medan resten förblir högupplöst. Tillverkaren visar den "analoga" stilen för bilduppdelning som en funktion i systemet.
I båda fallen, digital upplösning , när det händer, är utan tvekan svårare att se igenom än analog upplösning, eftersom vår hjärna fortfarande har bättre program för felkorrigering än vad som ses i dessa system. Detta beror också på att digitala bilder, även om de är kristallklara upp till en punkt, börjar bryta upp kraftigt efter den punkten och snabbt kommer till "mycket svårt att analysera" -nivåer, medan en analog bild redan är ganska statisk och fortsätter bara gradvis att bli värre.
Med detta sagt kan digitala system använda felkorrigerande koder och andra knep för att kunna återhämta sig från en viss procentandel av fel, på bekostnad av reducerade bitrates , vilket ger en bild av lägre kvalitet som kan avkodas från ett längre avstånd. du ser vanligtvis att de börjar gradvis sänka bildkvaliteten innan de går sönder helt och ger dig några varningssignaler om att du går utanför räckvidden. Det finns också vanligtvis en länkhälsoindikator någonstans i hörnet som liknar RSSI-avläsningen för RC-styrsystem som du kan titta på för att se om du går utanför räckvidden. Du kommer troligen inte att titta på det hela tiden, och en indikering med låg signal kan missas, medan det är svårt att missa en bild full av statisk och bli värre.
Skillnaden ligger i hur signalen överförs. Ett analogt system skickar en kontinuerlig signal, medan det digitala systemet först kodar det som enor och nollor innan det skickas. Detta leder i allmänhet till bättre mottagning och bildkvalitet för ett digitalt system.
Tänk på signalen som ett ljus: det är mycket lättare att se om ljuset är på eller av (digitalt) än att se i vilken ljusstyrka det lyser.
Förutom kvaliteten på flödet går digitala handtag sönder på ett annat sätt som vissa tycker sämre. Uppbrott i ett digitalt system kan orsaka förlust av hela ramar eller delar av dem. Bilden blir också mer blockerad. Ett analogt system kommer stadigt att bli bullrigare ju värre signalen blir, vilket kan vara mer förutsägbart.
Du kan läsa mer här.