Forum: HF, Funk und Felder Realisierung einer WLAN-Funkstrecke zur Bild-/Videoübertragung


von Alexander (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe ein wichtiges Anliegen zur drahtlosen Datenübertragung und 
hoffe, hier im Forum kann mir weitergeholfen werden :)
Und zwar soll ich im Rahmen einer Bachelorabschlussarbeit eine drahtlose 
Funkstrecke zur Bild-/Videoübertragung bauen.
Beitrag "Ein paar Fragen zu WLAN 802.11n"
Habe ich bereits gelesen, ist meinem Thema relativ ähnlich, wurde aber 
irgendwann nicht weitergeführt. :D

Zur Realisierung brauche ich einen Sender und einen Empfänger, der 
Empfänger ist hierbei per HMDI an einen Bildschirm angeschlossen.
Der Sender soll direkt die Live-Aufnahme einer Kamera, die an einem PC 
angeschlossen ist, übertragen. Also quasi eine Bildschirmübetragung des 
PC-Bildschirms per Adhoc-Netzwerk ohne zentralen Access-Point an einen 
externen Monitor. Die Strecke Kamera->PC muss dabei erhalten bleiben, da 
die Kamera Bilder auch im PC verarbeitet werden müssen.

Also: Kamera --USB--> PC --Wireless--> Empfänger --HDMI--> Monitor

Nun gibt es meiner Ansicht nach zwei Möglichkeiten, erstens der Bau 
einer eigenen Platine, mit Auswahl der verschiedenen Bauteile.
Dabei würde ich zum WLAN Standard 802.11n mit einem 5GHz Netz statt 
einem 2,4GHz Netz tendieren, mehr freie Kanäle, weniger Interferenzen 
etc.
Das bisher noch relativ neue 60GHz Netz wäre auch eine Alternative, 
allerdings ist dies technisch wohl weit außerhalb meiner Reichweite.

Aber macht der Aufbau eines eigenen Netzes / einer eigenen Platine 
überhaupt Sinn, wenn nein, was sind die negativen Punkte die dagegen 
sprechen? Und woher weiß ich, welche Hardwarebauteile die geeigneten 
dafür sind?

Bin leider noch sehr neu in diesem Bereich, Grundlagen des WLANs kann 
ich, Platinen designen ist kein Problem, aber ich weiß nicht genau, wo 
ich suchen und mich einlesen muss, um sowas selbst zu bauen.. Das Thema 
ist sehr breit gefächert und die meisten Google-Ergebnisse à la "So 
verbessern Sie die Reichweite ihres WLANs" etc. sind nicht wirklich 
hilfreich ;)
Für diese Möglichkeit des Projekts wäre ich sehr dankbar über ein paar 
nützliche Links, die mir eine Richtung vorgeben, da die Zeit auch 
relativ knapp bemessen ist, um mich komplett auf den ganzen Bereich der 
WLAN Hardware und Funktechnik einzulernen.



Die Alternative wäre die Programmierung zweier Raspberry Pi 2, mit denen 
eine Videoübertragung realisierbar wäre.
Einer spielt hierbei den Sender, der andere den Empfänger.
Hier müsste noch der passende WLAN-Adapter gefunden und implementiert 
werden, ein Adhoc Netzwerk aufgebaut und die Daten, mal einfach gesagt, 
gesendet und empfangen werden.

Bitte dazu keine bösen Kommentare, ich kenn mich leider 
WLAN-Hardwaremäßig noch nicht so aus, bin aber gewillt bzw. fast schon 
gezwungen mich in das Thema noch weiter einzuarbeiten, nur finde ich 
mich noch nicht ganz so zurecht und wäre wahnsinnig dankbar über 
hilfreiche Antworten, damit ich mich in eine Richtung orientieren kann 
;)

Vielen Dank und viele Grüße,

Alexander

von ( .) (. ) (Gast)


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Was studierst du? Was wird entsprechen von dir erwartet ?

Ich würd wohl pi oder vergleichbares nehmen und wifi hardware 
anflanschen ... auch ob ne usb cam so die richtige wahl is, die pi cam 
ist garnicht so scheiße

eigene wifi hardware bauen? vergiss es. 2,4 oder 5GHz brauchen einen 
tick erfahrung im umgang.... aber dazu können die hf experten die hier 
mehr sagen.


60GHz: Zeig mir ein stück kaufbare hardware dazu? weist du was da an 
problemen noch so alles ungelöst ist? 60GHz is noch die feuchte fantasie 
einiger akademiker..

von Guest (Gast)


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Das soll ne Abschlussarbeit werden? Ahja. Egal. Brauchst n 
screenrecorder (kann man den Framebuffer ausm VRAM ziehen?), das ganze 
komprimieren (zB h.264), an nen single Board Computer mit WLAN, Adhoc 
Netzwerk zum anderen Computer, dekomprimieren, ausgeben, fertig. Das 
ganze sollte in nem Tag gemacht sein. Musst nur n H.264 Strom selbst 
erzeugen (fertigen encoder nehmen natuerlich), den Rest (mit streaming) 
macht dann VLC.

von Alexander (Gast)


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Danke für die schnelle Antwort :)

> Was studierst du? Was wird entsprechen von dir erwartet ?

Studiere Elektrotechnik in der Fachrichtung Automation, also 
Netzwerktechik ist dabei eigentlich nicht groß inbegriffen.
Erwartet wird nur die korrekte und störungsfreie Übertragung des 
Kamerabildes, allerdings bin ich unsishcer ob ein Raspberry Pi nicht 
komplex genug ist.

> auch ob ne usb cam so die richtige wahl is, die pi cam
> ist garnicht so scheiße
Die Kamera ist hierbei schon vorgegeben und muss benutzt werden, da 
führt kein Weg dran vorbei, die vom Pi ist sicher auch gut :)

> eigene wifi hardware bauen? vergiss es. 2,4 oder 5GHz brauchen einen
> tick erfahrung im umgang.... aber dazu können die hf experten die hier
> mehr sagen.
Okay, das war auch schon mein Gedanke.

> 60GHz: Zeig mir ein stück kaufbare hardware dazu? weist du was da an
> problemen noch so alles ungelöst ist? 60GHz is noch die feuchte fantasie
> einiger akademiker..
Dafür gibt es höchstens fertige Module, ein paar Qualcom 
Quad-Prozessoren, kaufbar hab ich auch noch nichts wirkliches 
gefunden...

Also der Weg über die zwei Raspberry Pi wäre theoretisch wie oben 
beschrieben realisierbar?

von Stefan M. (derwisch)


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Welchen Teil bei diesem Projekt sollst du den selbst bauen?
Für die Lösung des Problems gibt es doch sicher fertige käufliche 
Komponenten ( ? ).
Aber auch nur eines davon selbst zu bauen halte ich für sehr sportlich.

von Guest (Gast)


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Hahaha das mit der Kamera hab ich uebeesen. Dann ist es ja noch 
einfacher.  Kamerabild mit ffmpeg reenkodieren falls noetig, mit VLC 
senden und empfangen, das wars. Halber Tag Arbeit, inklusive Adhoc 
netzwerk einrichten.

von Peter II (Gast)


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Alexander schrieb:
> Die Kamera ist hierbei schon vorgegeben und muss benutzt werden, da
> führt kein Weg dran vorbei

liefert Linux auch passenden Treiber?

je nach Videoformat und Auflösung, könnte der Raspi etwas schwachbrüstig 
für die Codierung sein - wurde das schon getestet?

Welche Entfernung sollte überbrückt werden?

von Alexander (Gast)


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Guest schrieb:
> Das soll ne Abschlussarbeit werden? Ahja. Egal.
Sieht so aus..
> Brauchst n
> screenrecorder (kann man den Framebuffer ausm VRAM ziehen?), das ganze
> komprimieren (zB h.264), an nen single Board Computer mit WLAN, Adhoc
> Netzwerk zum anderen Computer, dekomprimieren, ausgeben, fertig. Das
> ganze sollte in nem Tag gemacht sein. Musst nur n H.264 Strom selbst
> erzeugen (fertigen encoder nehmen natuerlich), den Rest (mit streaming)
> macht dann VLC.

Okay, sorry Anfängerfrage, das Programming läuft dann über C# und Linux?

Peter II schrieb:

> liefert Linux auch passenden Treiber?
Nein, das noch nicht.

> je nach Videoformat und Auflösung, könnte der Raspi etwas schwachbrüstig
> für die Codierung sein - wurde das schon getestet?
Die Auflösung beträgt 1280 x 768 Pixel.

> Welche Entfernung sollte überbrückt werden?

Entfernung ist eigentlich sehr gering, nicht mehr als fünf Meter, 
allerdings soll auch ein Multicast an mehrere Empfänger möglich sein, 
diese können weiter verteilt sein, sage mal so 30m, auch durch Wände.

Getestet hab ich noch nichts, der Raspberry ist noch nicht da.

von ( .) (. ) (Gast)


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60GHz: Hat noch ungelöste Probleme... die Technik selbst ist bestimmt 
interessant...

Der Pi hat nen Hardware encoder z.b. für h264 ...  wenn man den dafür 
nutzen kann reicht die leistung vom pi dicke dafür.


"Erwartet wird nur die korrekte und störungsfreie Übertragung des
Kamerabildes"

Je nach dem wie hart diese constrains sind wird das eckelig. Was macht 
man wenn der kanal gestört ist? Man hat bei wifi keine feste bandbreite 
die wirklich immer da ist... es können (und werden frames) verloren 
gehen...
Das kann man sehr verschieden handhaben... nur eins ist bei funk sicher, 
das es nicht störungsfrei ist.

Hört dein Wifi stack bei 5 ghz ein radar, könnte es dir passieren das er 
garnciht mehr sendet. bei 2,4 ghz ist die pest los.... weil jeder mist 
dort sendet...bandbreite ist mehr ein glücksspiel

von Peter II (Gast)


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Alexander schrieb:
>> liefert Linux auch passenden Treiber?
> Nein, das noch nicht.

und hofft ihr das es einen Passenden Treiber noch gibt, oder soll dieser 
selbstgeschrieben werden?

> Die Auflösung beträgt 1280 x 768 Pixel.
wird schwer in Software auf dem Raspi in H264 umzuwandeln. Ob man den 
Hardware Encoder mit einer USB Kamera zu laufen bringt weiss ich nicht.

> Entfernung ist eigentlich sehr gering, nicht mehr als fünf Meter,
> allerdings soll auch ein Multicast an mehrere Empfänger möglich sein,
geht Multicast und AdHoc überhaupt?

von Peter II (Gast)


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( .) (. ) schrieb:
> Der Pi hat nen Hardware encoder z.b. für h264 ...  wenn man den dafür
> nutzen kann reicht die leistung vom pi dicke dafür.

wenn da das wenn nicht währe. Mit der "internen" Kamera kein Problem 
aber mit einer USB?

von Georg A. (georga)


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Hilft zwar vermutlich nicht direkt weiter, aber evtl. gibt es Anregungen 
und für die Literatur-Sammlung taugt es auch: Sowas gabs schon vor 5 
Jahren zu kaufen, Preis umara 400EUR. Das war das HD-W100B-System der 
koreanischen Firma itrio.

Sender und EMpfänger waren jeweils ca. 20*10*2cm-Kistchen. Die Basis war 
ein embedded Chip mit h264-Encoder und Decoder, auf der CPU lief Linux. 
Daran via Mini-PCI angeschlossen eine 5GHz-WLAN-Karte. Für Bild und Ton 
gabs HDMI, YUV oder FBAS als Eingang, unterstützt wurde bis zu 1080i60. 
Codiert wurde es als 20Mbit/s h.264-Stream mit relativ geringer Latenz 
(<50ms), die Kompression war normalerweise nicht bemerkbar. Es waren 
auch problemlos mehrere unabhängige Funkstrecken benutzbar. Im Freifeld 
war die Reichweite deutlich mehr als 100m. Das System war erstaunlich 
robust, wir haben das als günstige Übertragungstrecke für mobile Kameras 
bei Live-Übertragungen von Sport-Events benutzt. Leider hatte der 
1080i50-Modus einen Bug im HDMI-Timing, unser neuer Videomischer hat das 
Signal nicht mehr verstanden...

von Phetty (Gast)


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von Alexander (Gast)


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( .) (. ) schrieb:
> 60GHz: Hat noch ungelöste Probleme... die Technik selbst ist
> bestimmt
> interessant...
 Genau, für Vergleiche, was eventuell in der Zukunft machbar ist, klasse 
Sache, aber mehr auch nicht :)

> ( .) (. ) schrieb:
>> Der Pi hat nen Hardware encoder z.b. für h264 ...  wenn man den dafür
>> nutzen kann reicht die leistung vom pi dicke dafür.
>
> wenn da das wenn nicht währe. Mit der "internen" Kamera kein Problem
> aber mit einer USB?
Die Kamera wird trotz allem erst an einem PC angeschlossen, nicht direkt 
am Pi.. Korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber die Kodierung kann 
ich doch auch vom PC erledigen lassen? Dann bräuchte ich auch nur einen 
Pi als Empfänger.
Andernfalls gibt es doch auch schon fertige FPGAs, die z.B. genau auf 
die Konvertierung für h.264 zugeschnitten sind..


Peter II schrieb:

>> Die Auflösung beträgt 1280 x 768 Pixel.
> wird schwer in Software auf dem Raspi in H264 umzuwandeln. Ob man den
> Hardware Encoder mit einer USB Kamera zu laufen bringt weiss ich nicht.

> geht Multicast und AdHoc überhaupt?

Adhoc sollte auf jeden Fall mit dem passenden WLAN-Adapter 
funktionieren.
Multicast bei mehreren Empfängern muss getestet werden, also bleibt mir 
doch noch etwas Entwicklungsarbeit :)

Georg und Phetty, danke für die Alternativmöglichkeiten, die helfen mir 
auf jeden Fall um Vergleiche anstellen zu können! :)

von Peter II (Gast)


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Alexander schrieb:
> Die Kamera wird trotz allem erst an einem PC angeschlossen, nicht direkt
> am Pi.. Korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber die Kodierung kann
> ich doch auch vom PC erledigen lassen? Dann bräuchte ich auch nur einen
> Pi als Empfänger.

und wozu brauchst du denn noch den Raspi?

von Alexander (Gast)


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Peter II schrieb:

> und wozu brauchst du denn noch den Raspi?
Eben, fällt weg, wird nur noch einer empfangsseitig für die Demodulation 
und den Anschluss an den Bildschirm benötigt.

von gg (Gast)


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Fertige WLAN IP Kamera kaufen --> auspacken, anschließen --> Fertig.
Da fällt ein PC ganz weg (und auch jegliche Arbeit) ;-P

Wenn doch ein PC - dann brauchts nur etwas SOFTWARE und nen WLAN Stick.
Gibts alles fix und fertig.

von Alexander (Gast)


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gg schrieb:
> Fertige WLAN IP Kamera kaufen --> auspacken, anschließen -->
> Fertig.
> Da fällt ein PC ganz weg (und auch jegliche Arbeit) ;-P
>
> Wenn doch ein PC - dann brauchts nur etwas SOFTWARE und nen WLAN Stick.
> Gibts alles fix und fertig.

Kamera ist gegeben, das ist eine für den Anwendungsbereich bestimmmte, 
da geht nicht irgendeine Alternative! :)


Wlan Stick wird geliefert, Software wird geschrieben.

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