回到辦公室后,林默攤開圖紙,開始思考怎么實現信號的實時傳輸。
雖然剛剛和大家說的輕描淡寫,但是客觀上來說,目前想要實現信號的實時傳輸,還是有不小的挑戰的。
尤其是硬件的dsp技術以及cpu,嚴重限制了發展。
用一句話來說,就是目前的處理器性能處理不了這么龐大的數據。
即使是八十年代中期,時間往后推個三四年,實時視頻傳輸系統在世界范圍內仍處于實驗室探索和軍事應用的初級階段。
民用領域幾乎空白,壓根看不著。
即便在軍事領域,如m軍同期使用的“先鋒”無人機,其視頻回傳也存在著延遲高、畫質差、傳輸距離短,易受干擾等問題。
真正的可靠的實時視頻傳輸技術,要等到九十年代中后期,也就是十幾年后。
隨著數字壓縮技術和高速數字電路技術的突破,才逐步走向成熟和應用。
此時,橫亙在林默面前的,是兩道幾乎無法逾越的技術天塹。
但是,話說回來,對于林默而,想要實現倒不是沒有辦法。
方法總比困難多。
林默在紙上寫下兩個碩大的詞語:
“軟件算法和硬件提升。”
既然沒有辦法真正意義上的實時傳輸,有信號延遲,那就拖延個十幾秒,在這個時代,十幾秒的延遲也能算得上是實時傳輸。
畢竟無論怎么說,都比偵察兵上山爬實時偵察來得強,效率更高。
在信息傳輸過程中,首先一個最為關鍵的點,來自ccd傳感器采集的圖像數據過于龐大。
目前能找到的,最先進的ccd圖像傳感器,哪怕只是采集每秒25幀,分辨率僅為352x288像素的所謂‘全動態’圖像,產生的原始數據流也是一個天文數字。
粗略估算,未經任何處理的原始數據速率將超過20mbps。
這是一個極其夸張的數據量。
用數字來對比一下,差不多是目前最新的處理器需要全功率處理一小時。
這還只是一張圖片進行單向處理。
“所以需要信號壓縮算法。”
林默提筆寫道。
所謂的信號壓縮,通俗一點來說就是,將圖片數據進行壓縮減小,給胖子瘦身。
“盡可能保持圖像關鍵信息的前提下,將數據量削減100倍以上,加快傳輸速度。”
林默采用了一個超越時代的混合編碼框架思路。
雖然受限于這個時代的處理器算力,無法實現后世復雜的h.264等標準,但其設計內核已然領先。
“同時也可以嘗試‘差分編碼’思路,可以將第一幀作為完整幀傳輸,后續幀只傳輸與前一幀相比發生變化的部分。”
“對于單幀圖像,可以嘗試將其分割成小塊,利用離散余弦變換的數學方法,將圖像信息從‘空間域’轉換到‘頻率域’,保留主要的低頻信息,也就是構成圖像輪廓信息,舍棄大量次要的高頻細節,從而實現大幅壓縮。”
林默一邊想一邊繼續寫一點:“光有壓縮還不夠!”
“還需要抗干擾,將瘦身后的數據,安全,可靠地傳回來!”
“也就是說,模擬信號不用再繼續用了,需要開始全面轉向數字通信!”
林默自顧自想著。
現階段全球范圍內的信號傳輸,大多都是模擬信號。
優點是好操作,簡單,成本很低。
但是極其容易受到電磁干擾。
而且傳輸距離有限,只有區區的二三十公里。
一旦超出范圍將會造成嚴重的失真。
信息將會全部丟失。
出現雪花屏。
“除此之外,還得考慮傳輸距離的問題……可以直接構建空中中繼網絡,將偵查范圍擴充到數百公里。”
“當‘天眼―1a’深入敵后,超出與地面站的直接通信距離時,可派遣一架‘天眼―1b’電池動力型無人機,在前方與后方之間的安全空域懸停,作為中繼站。”
“前方的數字信號傳給中繼機,中繼機再用不同的頻點轉發回地面站,這樣,偵察半徑將得到倍數級延伸............”