无线视频通信作为第三代移动通信关键技术得到了广泛关注。但其是为远距离多用户服务的,开发难度大,需要众多辅助技术支持。然而,近距离无线视频通信可以采用较为成熟的技术实现,它可以应用于视频监控中不易连线的部分以及近距离巡视,它不同于3g技术中的视频传输,具有易于开发、传输距离近等特点。要实现无线视频传输,就要应用大压缩比的视频压缩编码满足无线传输速率的苛刻求,mpeg-4编码是基于图像内容的第二代视频编码方案,并将对象合成的编码方案也结合在标准中,它根据图像的内容将图像分割为不同的视频对象(vo)。在编码过程中,前景和背景对像采用不同的编码策略:前景对像的编码压缩尽可能保留压缩对像的细节和平滑性;对背景视频对像,采用大压缩比的编码策略,而在解码端用其他的背景拼成新的的背景。因此它可以实现大压缩比的视频编码,不仅解决了块效应,同时解决了无线传输时的带宽限制问题,因此mpeg-4被作为无线通信系统中主要的视频编码标准。
电路系统原理:用专用mpeg-4编码器,可以获得良好的性价比,因此采用ml86410芯片是较好的mpeg- 4视频压缩解决方案;同时采用nrf24l01和nrf24lu1芯片实现无线传输,它们不仅具有高达2 mbit·s-1的无线空中速率,而且后者带有增强型8051内核和usb2.0协议的无线soc芯片,较好地解决了与pc机的连接问题;控制器采用广泛使用的低功耗fpga来协调控制视频流的无线传输以及对ov7620和ml86410进行控制和模式配置,fpga准确地逻辑性保证了传输的可靠性。
nrf24l01及其连接电路
下位机的无线连接采用nordic semiconductor公司的nrf24l01。它是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4~2.5 ghz ism频段,采用gfsk调制,硬件集成osi链路层,最高空中速率达到2mbit·s-1,采用spi接口连接控制器。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块并融合了增强型shockburst技术,其输出功率和通信频道可通过程序进行配置,有125个频道。nrf24l01功耗低,在以功率为-6 dbm发射时,工作电流只有9 ma;接收时,工作电流为12.3 ma。采用spi接口与控制器fpga进行连接,负责开机时接收各个器件的配置信息,完成配置后进行视频数据流的无线发送。其中,ce是发射和接收切换引脚,csn为片选,irq为中断信号输出引脚,连接电路图如图4所示。
nrf24lu1及其应用电路
nrf24lu1+是 nordic推出的一款将高性能射频收发器与单片usbdongle功能结合起的无线收发芯片,它可实现无线数据到usb数据形式的转换,这样就实现了与 pc机的连接。nrf24lu1+内含1个增强型8051mcu内核、无线收发模块、符合全速usb2.0标准的器件控制器。nrf2alu1+显著地增强了抗宽带干扰和互调失真(imd)性能。nrf24lu1+芯片需要的外部元件只是低成本的16 mhz晶振、去耦电路、匹配网络和天线。usb工作电源电压范围4.0~5.25 v。nrf24lu1+是单片结构,外形尺寸5 mm×5 mm。它的最高速率2 mbit·s-1,兼容所有nrf24系列芯片;使用enhanced shockedbust技术可以实现数据包的自动打包/解包和传输处理;使用multiceiver技术可同时支持6个无线装置,频段、输出能量和其他射频参数可通过射频寄存器进行编程调节,电路图如图5所示。
pa和lna
单独只采用nrf芯片只能近距离的无线通信,为增加无线视频传输的距离,需要加入pa。从增加数据通信距离考虑,还需要增加芯片输入端的接收灵敏度,选用合适的lna和滤波器成为必然。设计选用maxim公司的max2240和max2644,连接电路如图6所示。
max224o专为2.4~2.5 ghz频段的应用而设计,符合bluetooth、homerf、802.11标准以及其他fsk调制系统的要求。:max2644是一款专为 wlan,bluetooth等工作在2.4 ghz频段内的设备设计的高三阶交调点的低噪声放大器。放大电路中,微波开关采用hittite公司生产的低成本spdt微波开关,型号hmc545,该开关特别为3g和ism频段工作的设备设计,其插入损耗仅有0.25 db,采用sot封装、体积小,可用cmos或ttl电平控制。利用nrf芯片的vdd_pa引脚控制无线发送和接收的切换。
采用具有可靠逻辑功能的fpga协调mpeg-4视频流到无线数据流的转换和发送,可以保证无线视频传输的性能;同时在终端采用带有无线功能和 usb2.0协议的soc芯片来实现与pc连接,不仅保证了无线传输的可靠性,还使得电路小型化,方便使用。测试表明,无线速率低于2 mbit·s-1时,可以实现无线视频的可靠传输。
2021年,5G消息正式发轫
iOS14.1发布:来电归属地修复
GD32F310开发板试用--基于RTT Nano的RTT软件包使用
汽车发电机故障现象及故障原因
主动降噪无线蓝牙耳机 适合情人节礼物的蓝牙耳机
近距离无线视频传输系统电路设计
恩智浦车规级深度学习工具包使新一代汽车应用性能提高30倍
【大大芯方案】精准快速识别,大联大推出基于Mediatek产品的即时影像物件识别方案
曝小米正研发后置五颗摄像头的手机
索尼移动业务不符合预期,已找到症结所在
变压器发烫了怎么处理
灵动股份多款32位MCU系列方案亮相华南慕尼黑
今日新闻:小米新机play疑似曝光 日本用人工智能进行急救车预配置
美国特拉华州州长约签署了三项区块链法案
基于简化HDLC规程的通信卡及驱动程序设计
华为全闪存助力中国人寿数字化转型
通过湿法蚀刻分离III-V多结太阳能电池
量化交易软件,区块链量化交易工具制作开发
3GPP规范获批 5G发展的重要里程碑
Frequently Asked Questions abo