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華盛頓大學改用背向散射技術 以低功耗串流高畫質影像

2018-5-7 03:20 PM| 發佈者: SophieWeng@G| 查看: 296| 評論: 0

摘要: 華盛頓大學發表一款低功耗穿戴式攝影機的原型機,鏡頭在傳輸資料時利用背向散射(backscatter)技術,無需自己消耗電力發出訊號,只要反射其他裝置發出的訊號,便能夠傳遞資料訊息。能以每秒10幀的速度將720p的HD影片 ...
美國華盛頓大學在4月10日發表了一款低功耗穿戴式攝影機的原型機,鏡頭在傳輸資料時利用背向散射(backscatter)技術,無需自己消耗電力發出訊號,只要反射其他裝置發出的訊號,便能夠傳遞資料訊息。本項技術目前能以每秒10幀的速度將720p的HD影片傳送到距離4公尺的筆記型電腦,而且所需功耗比目前Wi-Fi技術節約1,000至10,000倍,目前雖然仍須用一顆小電池來運作,但未來的目標是製造完全沒有電池的無線攝影機。

影像串流普遍被認知是一種非常耗電的操作,例如:60幀的單色HD影像串流需要以55.3MHz的採樣率運行的ADC和能處理以442Mbps的速度生成為壓縮數據的影像編解碼器,學術界及產業界的改善方向多半是分別優化攝影機和通訊模組,以期能將達到省電的目標。但是,設計影像傳輸方案要考慮很多因素,包括攝影機和通訊模組的電力消耗狀況及複雜的視訊編解碼器算法,因此想要以既有的方法同時達成省電和高效傳輸兩大目標是相當困難的。

為了更省電,華盛頓大學的研究團隊參照大腦神經元的傳遞模式,他們選擇將耗電的部分(包含影像處理、壓縮及串流)轉由其他裝置(如智慧型手機)處理,攝影機只處理資料傳輸的簡單工作,而這項研究的亮點,就是讓原本只能用於低速傳送簡單資料(如溫度感測器的數值)的背向散射技術,得以在低耗能的狀態下傳遞高畫質影像,研究團隊突破了「背向散射技術」的舊有限制,能夠將來自攝影鏡頭的像素轉換為脈衝訊號,脈衝的寬度表示像素值、持續時間(duration)與像素的亮度成正比,如此就可以用藉由天線直接傳遞資料。研究團隊的博士生Mehrdad Hessar表示,這就像一台攝影機拍攝場景並將影像訊號傳送給隔壁房間一樣。

本項研究由美國國家科學基金會、Alfred P. Sloan基金會及Google學院研究獎資助,且本項技術已授權給位於美國西雅圖市的新創公司Jeeva Wireless。

原文參考:http://www.washington.edu/news/2018/04/19/researchers-achieve-hd-video-streaming-at-10000-times-lower-power/

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