No me interesan mucho los detalles de la transmisión de video en general. Sin embargo, me pregunto, ya que la mayoría de las pantallas y dispositivos electrónicos son digitales, ¿por qué los proveedores de equipos FPV han elegido un sistema de transmisión analógico, que además está limitado a 30/24 fps y baja resolución?
¿Sería posible mejorar la resolución simplemente eligiendo un protocolo diferente (digital) sin cambiar el número de canal?
Como han dicho otros, PAL y NTSC son analógicos y prácticamente no tienen latencia. Esto es extremadamente importante al volar drones FPV a altas velocidades. Tener latencia te dirá dónde has estado, no dónde estás realmente.
Tengo un dron de video / fotografía grande (Yuneec Q500 4K). Transmite el video digitalmente a 5.8 GHz usando el protocolo 802.11A. (Al igual que su red Wi-Fi doméstica). He medido la latencia de la alimentación de video en 282 milisegundos. Esto se debe a que el video se debe convertir de analógico a digital y luego se debe volver al receptor. Puede que no parezca mucho, pero es cuando viajas a alta velocidad y tratas de evitar obstáculos.
Aquí hay un gráfico rápido que mostrará cómo afectan los 282 ms de latencia a donde crees que te encuentras, en comparación a donde estás realmente.
Speed Error Speed Error
[MPH] [Feet] [km/h] [Meters]
----------------------------------------------
10 4.15 16 1.26
20 8.24 32 2.51
30 12.39 48 3.78
40 16.54 64 5.04
50 20.63’ 80 6.29
Teniendo en cuenta que algunos drones FPV pueden viajar a más de 60 MPH, puedes ver el impacto que tendría la latencia del video.
En lo que respecta a FPS, 30 para NTSC y 24 para PAL son velocidades de cuadro estándar y más que suficientes para una imagen suave. Una resolución más alta también requeriría un hardware más grande / más pesado. Cuando los corredores de FPV intentan eliminar fracciones de un gramo de sus drones, sacrificarán la resolución para reducir el peso.
¡Espero que mi explicación ayude!
Aprecié la respuesta de Nettle Creek, pero aquí hay una explicación rápida sobre por qué es importante la latencia:
Pilotear un avión no tripulado es un sistema de retroalimentación contigo en el circuito. Como en cualquier otro sistema de retroalimentación, se aplican los criterios de estabilidad de Nyquist habituales. La latencia del video agrega retraso en el ciclo de retroalimentación, y el efecto es el mismo que en cualquier otro sistema de retroalimentación (usted es el opamp): hace que el sistema sea menos estable. Esto se puede compensar con varias técnicas, la más sencilla de las cuales es reducir el ancho de banda, lo que hace que el sistema sea más lento.
Imagínese un automóvil con un retraso de 1 segundo entre girar el volante y las ruedas girando. Esto más o menos equivale a poner a una persona ciega detrás del volante, y usted en el asiento del pasajero gritando las instrucciones. Apuesto a que tardarías mucho más en llegar a tu destino ...
Por ejemplo, hace unos años, el retraso de la pantalla LCD era un problema. Algunas pantallas LCD almacenan un fotograma o dos para aplicar el procesamiento digital a la imagen. Esto dio lugar a un retraso de 1-2 cuadros. Esto esencialmente hizo que todos los juegos de First Person Shooter no se puedan jugar. El retraso de un cuadro puede no parecer mucho, pero es suficiente para alterar gravemente el sistema de control humano (es decir, el cerebro) que no se usa en absoluto para tener un retraso en la visualización entre mover el dedo y ver el resultado.
El video digital está comprimido, por lo que el compresor debe acumular varios marcos en la RAM y procesarlos. Obtienes una calidad muy alta, pero una alta latencia.
El video analógico tiene básicamente latencia cero. Solo unos pocos milisegundos para que la pantalla LCD reaccione. Mucho menos para CRT. No tiene una latencia de "un cuadro" (1 / 60s), por una razón sutil: diga que su ojo está mirando el centro de la pantalla. La cámara CCD lee la línea de escaneo de la imagen por la línea de escaneo. Esto significa que leerá una línea de exploración, que se transmite inmediatamente y se muestra. Por lo tanto, la imagen que se muestra en la pantalla en el lugar que está mirando (por ejemplo, en el centro) aparece solo unos milisegundos después de que la cámara la adquirió. Por lo tanto, la latencia es muy baja.
Por supuesto, solo se actualizará en el siguiente cuadro. Pero cada actualización es en tiempo real. Si su avión no tripulado está acelerando hacia un tronco de árbol, el árbol se verá más pequeño en la parte superior de la pantalla, y más grande en la parte inferior, porque durante el escaneo del marco el avión no tripulado se acercó.
Desde mi experiencia jugando juegos FPS, esto permite un control extremadamente bueno. Agrega un marco más (16ms) y todo se descompone. No más disparos a la cabeza! Apuntar se vuelve imposible. Se siente como jugar consola FPS.
La calidad de imagen de pilotos de aviones no tripulados (o apuntar en juegos FPS) no importa mucho. Crummy anal PAL hará muy bien. En el pasado, en una vieja PC con poca potencia, si la excelente configuración de calidad de imagen arrojaba 30 fps, todos establecerían las texturas en calidad "atari 2600" para obtener más fotogramas por segundo. 30 fps no se puede jugar a menos que sea contra un adversario informático predecible.
Eligen este protocolo porque es universal, por lo que puedes usar diferentes accesorios de diferentes fabricantes. Además, lo eligen, porque es simplemente más rápido y necesita menos capacidad de computación para decodificar la imagen. Y una tercera razón es que una señal digital es menos confiable en los objetos que se mueven rápido y que necesita baja latencia.