Principios técnicos de la comunicación de vídeo inalámbrica utilizando la red 3G
La década de 1980 supuso el primer cambio cualitativo en la forma en que las personas se comunicaban y comunicaban: la comunicación a larga distancia pasó de ser cartas puramente escritas a poder comunicarse a través de voz bidireccional en tiempo real. En la década de 1990, la aparición de las redes móviles provocó un segundo cambio cualitativo en la comunicación y los métodos de comunicación de las personas: del método anterior de comunicación por voz a través de teléfonos fijos a un método de comunicación por voz en cualquier momento y en cualquier lugar. No hay duda de que con la llegada de la era 3G se producirá un tercer cambio cualitativo en la forma en que las personas se comunican y comunican: de comunicarse únicamente a través de la voz en el pasado a comunicarse a través de vídeo. Las comunicaciones por vídeo móviles cambiarán esta era.
En primer lugar, la popularidad de los terminales móviles y la construcción de estaciones base de redes 3G proporcionan una base de hardware para la comunicación por vídeo. Hoy en día la cobertura de la red 3G es bastante amplia en nuestro país. Entre ellos, China Telecom puede proporcionar señales 3G a nivel de aldea en un 90%; China Unicom 3G garantiza casi todos los niveles de condado; y China Mobile 3G puede llegar a áreas urbanas a nivel de prefectura y, más allá de las áreas urbanas, está disponible GPRS\EDGE. TD-SCDMA es el más lento con 2,8 Mbps para enlace descendente y 384 kbps para enlace ascendente. WCDMA es el más rápido con 14,4 M bps para enlace descendente y 5,76 M bps para enlace ascendente. En comparación con 2G, la mayor velocidad de transmisión de datos de 3G hace posible el vídeo inalámbrico de alta calidad. El rápido desarrollo y popularización de los terminales móviles ha reducido el costo de la comunicación por video inalámbrica, permitiéndonos a todos disfrutar de la comodidad.
En segundo lugar, la aplicación 3G del protocolo H.264 proporciona soporte de software para la tecnología de comunicación de vídeo inalámbrica. Técnicamente, combina las ventajas de los estándares anteriores y absorbe la experiencia acumulada en la formulación estándar. En comparación con H.263v2 (H.263) o MPEG24 Simple Profile, H.264 utiliza métodos de codificación similares a los anteriores cuando se utiliza el mejor codificador. puede guardar hasta 50 velocidades de bits como máximo. H.264 ofrece una calidad de vídeo alta y constante en todas las velocidades de bits. H.264 puede funcionar en modo de baja latencia para adaptarse a aplicaciones de comunicación en tiempo real (como videoconferencias), y al mismo tiempo funciona bien en aplicaciones sin restricciones de latencia, como almacenamiento de video y aplicaciones de transmisión de video basadas en servidor. A nivel de sistema, H.264 propone un nuevo concepto, dividiéndolo conceptualmente entre la capa de codificación de video (VCL) y la capa de abstracción de red (NAL). La primera es la compresión central del contenido de video. representación de la entrega a través de un tipo específico de red, dicha estructura facilita la encapsulación de información y un mejor control de prioridad de la información. H.264 se basa en la tecnología MPEG24. Su proceso de codificación y decodificación incluye principalmente 5 partes: predicción entre cuadros e intracuadros (estimación), transformación (transformación) y transformación inversa, cuantificación (cuantización) y cuantificación inversa. Filtro de bucle, codificación de entropía.
La topología de comunicación de video inalámbrica se muestra en la Figura 4-2.
Figura 4-2 Diagrama esquemático de la comunicación por video inalámbrica
Como se muestra en la Figura 4-2, todo el sistema de comunicación por video inalámbrica se divide en 4 capas. La primera capa es la capa del terminal móvil. Los terminales móviles incluyen teléfonos inteligentes, drones, cámaras, terminales móviles montados en vehículos, etc. La tarea principal de esta capa es almacenar las imágenes que deben recopilarse en el sitio y enviarlas a la capa de red a través del codificador y el enrutador. La segunda capa, la capa de red, consta de la red de estaciones base 3G e Internet. Su función se utiliza principalmente para transmitir datos. El servidor de transmisión de medios es la tercera capa y se utiliza principalmente para la decodificación y el almacenamiento de datos. La última capa es la capa de terminal fijo, que es responsable de mostrar los datos de video transmitidos desde la escena, para lograr el resultado de la transmisión inalámbrica de video remota. Cabe mencionar que en esta red las señales de video se transmiten en una dirección, pero las señales de audio se pueden transmitir en ambas direcciones.
De esta manera, la capa de terminal fijo puede controlar la capa de terminal móvil en tiempo real, de modo que la señal de vídeo requerida pueda transmitirse de vuelta de forma más eficaz.