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深度解析:DJI Lightbridge图传、OcuSync图传与WIFI图传

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(以下文部分内容来源于网络,我只做归纳,修改和总结)


新发布的Mavic air受到了大家的追捧,但是美中不足的是有些人抱怨新机器采用的是WIFI图传,而非Mavic Pro的OcuSync图传技术。
Lightbridge图传,OcuSync图传,WIFI图传。这三者之间有何差异,下面的文章详细讲解给大家。
air.png

目前大疆消费级无人机有三种无线图像传输技术:DJI Lightbridge、OcuSync图传与 WiFi图传。这三种技术都是将无人机上云台相机拍摄的画面实时传输至地面设备,以便进行地面实时的监控。需要指出的是,这里谈到的图传技术和效果与相机本身录制存储的视频效果的好坏没有关系。



首先我们看Lightbridge图传技术和WIFI图传技术的差异,WIFI图传为什么会卡?
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Lightbridge高清远距离数字图传技术让大疆与其他无人机厂商明显区分开来,并且拉开了差距。 Lightbridge是大疆自在研发的专用通信链路技术,Lightbridge与 Wi-Fi现在都有2.4GHz和5.8GHz频。

Lightbridge技术使用单向图像数据传输,类似位于高处的电视广播塔的数据传输形式。而 Wi-Fi图传的数据传输需要发送端与接收端首先建立起通讯握手机制,再传输每个大小为512字节的数据包。每个数据包的传输必须完整无误,丢失其中的一个字节都会导致整个数据包重新发送,确认完整接收一个数据包之后,才开始传输下一个数据包,而这正是导致WIFI图传延时的根本原因。对于无人机飞行来说,“实时”无线图像传输至关重要,由于一个字节而重新发送整个数据包非常浪费时间。从数据传输角度上看,Wi-Fi传输已经算是速度很快的无线传输技术,但基于TCP/IP协议的双向握手机制很容易会导致 Wi-Fi图传无法实时传输航拍画面。在无人机FPV飞行对实时性要求很高的大前提下,重新发送数据包则会让操控者无法看到实时画面。

无延时的实时高清图像,是每个飞手在以FPV视角飞行时所希望看到的。即便是使用Lightbridge高清图传技术,零延时也无法100%达到,然而此项技术毫无疑问是现阶段无人机图传中最先进的,不仅可以最小化图传延时,还可以最大化传输距离。从技术实现上来讲,正是因为Lightbridge使用的是单向广播数据的方式,即使飞得远,图传延时仍能稳定保持在100-200毫秒左右。而 Wi-Fi图传的延时,视飞行距离和飞行环境而定,一般会高出25%-100%不等。高效的单向广播数据传输方式让Lightbrige轻松超越 Wi-Fi图传。

当你达到Lightbridge图传的极限距离时,屏幕中会出现条纹和信号弱的警告。在大多数情况下,即使信号中断,重新连接的速度也非常快,因为重连不需要像 Wi-Fi那样重新建立握手机制。在信号不足或者丢失时,飞手可以通过遥控器查获得提醒,及时停止飞行或让飞机悬停。而一旦图传中断,缓慢转向飞行器以调整天线的相对位置,或者拉升高度就可以改善信号的传输,重新连接的概率很高,整个过程一般通常在10秒以内。相比Lightbridge,当 Wi-Fi图传到达其传输极限距离时,画面被卡住,也没有警告提醒。飞手们会误认为图传OK,并且一般需要3-6秒的时间才能意识到图传早已中断。一旦发现 Wi-Fi图传中断,通过握手机制重新连接,也会花费30-60秒的时间。且通常需要拉升更高的高度或将飞机往返航的方向拉近,才有希望重新连接上图传。

在树木林立的环境下飞行, Wi-Fi信号易受干扰是另外一个弱点。仅仅是飞到一棵树的后面,相对于Lightbridge而言,Wi-Fi图传因为树叶阻挡更容易中断。同时,由于树上有潮湿的水蒸气等阻档了信号,很容易引起 Wi-Fi数据包丢失某些字节,整个大数据包就得重新发送,这就导致图传经常性延时。而Lightbrige图传对树叶遮挡引起的数据包丢失并不敏感,画面中可能只出现横纹,总延时能很好地控制在100-200毫秒间。

归功于Lightbridge高清图传技术的单向传输性,DJI无人机使用的距离是一般使用普通 Wi-Fi图传无人机的2-3倍。虽然,Lighbridge技术并不像 Wi-Fi那样拥有很便宜的单芯片实现方案,但距离及延时特性所带来的利好,值得消费者为之付出。

Wi-Fi技术的发明,从来就不是为了应用到“空对地”的图像传输应用场景中的,因此,其与生俱来的缺陷使得无人机 Wi-Fi图传的距离和延时问题成为硬伤,并且无法解决。 Wi-Fi图传方案的廉价性,是因为PC端市场巨大需求,给芯片制造商带来了规模效应,从而降低了生产成本。但是请记住,这个烙印在芯片身上的握手通讯机制,并不能很大程度上满足无人机图传技术的需求。

总结——Lightbridge采用单向数据传输,遥控只负责给天空端传输飞行指令,天空端也只负责给遥控传输图传信号(包含目前飞机的各种飞行数据)。而wifi需要先建立一个连接,在这个连接上收发数据。一旦受干扰断开,遥控信号和图传信号全断开,并且恢复连接需要比Lightbridge更长的时间,信号也比Lightbridge更容易受干扰。

大疆OcuSync数字图传
Mavic pro发布同时推出了OcuSync数字图传,最大图传/遥控距离7公里,实时预览画质720P/1080P。
现在大疆把这款OcuSync数字图传作为单独的产品进行售卖,瞄准目前巨大的FPV竞速市场。那么到底什么是OcuSync数字图传?它跟大疆之前的LightBridge数字图传有什么区别?
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援引大疆工程师的话来说:“作为MAVIC的核心技术之一,OcuSync是LightBridge高清图传系列中的重要一员,相比其他多种常见图传技术表现出众。
——也就是说OcuSync是LightBridge的一个分支,一个技术改版的LightBridge。

1、OcuSync设计中采用了大量当今通信领域最为先进的信道编码技术、多天线技术、分集技术、信道估计和均衡技术等,还有完整的上层协议栈,比如无线媒体接入控制、无线资源管理等模块,又与视频编解码模块深度耦合设计,因此无线图传距离和延迟都非同一般。在理想条件下图传遥控有效的距离实际上并不止于7km,有的时候超过10km(OcuSync的传输距离在CE标准下标称是4km,美国适用的FCC标准下是7km)。

2、OcuSync提供了强大流畅的图传遥控性能,在HD(720p)的基础上提供了视像更加清晰的Full HD(1080p)的图传体验(近距离无干扰情况下) ;

3、在近距离情况下,通过OcuSync从飞机下载视频到手机可以提供高达40Mbps的流传输速率;

4、在新架构下,OcuSync还提供了多台设备之间灵活配置的通信组合。(比如像Mavic Pro那样支持1对2,可以同时与遥控器和Goggles眼镜连接) 。

而商品化的OcuSync数字图传模块则是基于Mavic Pro上的同款数字图传进行了适应性改良,保留了原版的基本特性和数据参数,同时将图传的最高分辨率降低到了1280x960@50fps以尽可能的降低延迟。跟Mavic Pro的OcuSync图传相比,单独的OcuSync图传模块延迟更低。当采用最大分辨率960P@50fps的时候,图传延迟理论上能够控制到0.07s;如果是480P@50fps时,图传延时将降低至0.05s。这一数据已经和目前主流的FPV模拟图传的延迟相当,完全可以替代后者了。

OcuSync天空端采用2.4GHz和5.8GHz两种频率,最大发射功率分别为22.5 dBm(2.4 GHz)和25.5 dBm (5.8 GHz),最远传输距离分别为7公里(2.4GHz)和4公里(5.8GHz),

与LightBridge只能连接大疆飞控不同,OcuSync除了能连接NAZE以外,还能够通过附赠的PPM或三合一连接线直接跟Kiss、F3、F4三种主流FPV飞控进行连接。

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总结——OcuSync是Lightbridge的改版,能支持一机多配。比如像Mavic Pro那样,可以同时与遥控器和Goggles眼镜连接。独立销售版的OcuSync还能够通过附赠的PPM或三合一连接线直接跟Kiss、F3、F4三种主流FPV飞控进行连接。

其他图传技术

一些不带云台相机的无人机,速度可高达80公里/小时以上,使用模拟信号传输技术。模拟图传几乎没有延时,比Lightbridge还厉害。而且模拟图传的另外一个特点是,当达到极限距离时,不会突然出现卡屏或者完全丢失整个画面的情况。模拟图传也是单向信号传播技术,有点类似于在数字电视信号还没出现前的模拟电视广播信号的传输,当信号变弱时,会出现雪花屏,警示飞手应该调整飞行方向或者往回飞,离返航点近一些。模拟图传的功耗非常大,想达到Lightbridge 超过2公里的距离时,其发射功率已经远超出了相关部门的规定。
另一项值得关注的最新技术是Connex推出的零延时传输1080P全高清画面图传,非常惊艳的技术,可惜现阶段价格非常昂贵。

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小蛋糕   认证飞友 2018-2-8 2#
另一项值得关注的最新技术是Connex推出的零延时传输1080P全高清画面图传,非常惊艳的技术,可惜现阶段价格非常昂贵。
你这句话说错啦,价钱还是比DJI的GOGGLE RE套装便宜不少的,而且性能不及DJI,感觉差距还不小
楼主  Goggles认证用户 2018-2-8 3#
小蛋糕Mavic Pro2018-2-8 13:10
另一项值得关注的最新技术是Connex推出的零延时传输1080P全高清画面图传,非常惊艳的技术,可惜现阶段价格非常昂贵。
你这句话说错啦,价钱还是比DJI的GOGGLE RE套装便宜不少的,而且性能不及DJI,感觉差距还不小
这个是没大疆单独出的OcuSync厉害了,传输距离被DJI秒成渣了。。。再看价格单件价钱,也比DJI贵。。。大疆OcuSyne天空端999,加上零零碎碎的也不到2000.      DJI还是唯一选择了。。。。。。
小蛋糕   认证飞友 2018-2-9 4#
容嬷嬷扎针悟22018-2-8 13:20
这个是没大疆单独出的OcuSync厉害了,传输距离被DJI秒成渣了。。。再看价格单件价钱,也比DJI贵。。。大疆OcuSyne天空端999,加上零零碎碎的也不到2000.      DJI还是唯一选择了。。。。。。
DJI这套5000多,你算错啦
楼主  Goggles认证用户 2018-2-9 5#
小蛋糕Mavic Pro2018-2-9 00:42
DJI这套5000多,你算错啦
你能算上眼镜?
小蛋糕   认证飞友 2018-2-10 6#
容嬷嬷扎针悟22018-2-9 10:28
你能算上眼镜?
必须呀,这东西目前必须配合眼镜使用呀
楼主  Goggles认证用户 2018-2-10 7#
小蛋糕Mavic Pro2018-2-10 19:45
必须呀,这东西目前必须配合眼镜使用呀
那体验不一样的呀,我拿一个戒指和一个镶了钻的戒指。比啥?你把没镶钻的也配个差不多的钻再来比,不然没可比性。
楼主  Goggles认证用户 2018-2-10 8#
小蛋糕Mavic Pro2018-2-10 19:45
必须呀,这东西目前必须配合眼镜使用呀
眼镜不要钱?要不配个几十块装手机的眼镜来算总价?
杨奇军  Inspire 2 L认证用户 2018-2-16 9#
感谢楼主分享!
艺笑人生   2018-2-21 10#
原来 如此,学习了,一定要有把握再飞哟
兆辉  Mavic Air认证用户 2018-2-22 11#
只可惜AIR用的是WIFI传图。 在效区效果不错。但是在市区。有明显的干预。
飞的更高看的更远
兆辉  Mavic Air认证用户 2018-2-22 12#
只可惜AIR 是用WIFI传图的。在郊区还行。在市区飞过。干预明显。
飞的更高看的更远
樂平  Inspire 2认证用户 2018-2-26 13#
技术贴。学习了。大疆威武。
最后的匈奴  Mavic Air认证用户 2018-5-23 14#
这种文章才有点嚼头,感谢分享!
djiuser_ZHFfY2G   2018-11-22 15#
这个信号重连感觉没那么快呀,我有时在使用过程中改变分辨率或者插拔摄像头,画面就会定格,即使信号满格也不更新画面
已累计飞行171248米
认证设备
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