Bärbara kameror som Snap Spectacles lovar att dela videor från livekonserter eller operationer omedelbart med världen. Men eftersom dessa kameror måste använda mindre batterier för att förbli lätta och funktionella, dessa enheter kan inte streama högupplöst video.

Nu, ingenjörer vid University of Washington har utvecklat en ny HD-videoströmningsmetod som inte behöver kopplas in. Deras prototyp hoppar över de kraftkrävande delarna och har något annat, som en smartphone, bearbeta videon istället.

De gör detta med en teknik som kallas backscatter, genom vilken en enhet kan dela information genom att reflektera signaler som har sänts till den.

"Det grundläggande antagandet som folk har gjort hittills är att backscatter endast kan användas för sensorer med låg datahastighet som temperatursensorer, " sa medförfattaren Shyam Gollakota, en docent vid UW:s Paul G. Allen School of Computer Science &Engineering. "Det här arbetet bryter det antagandet och visar att backscatter verkligen kan stödja även full HD-video."

Teamet presenterade dessa resultat den 10 april vid Advanced Computing Systems Associations symposium om design och implementering av nätverkssystem.

I dagens strömmande kameror, kameran bearbetar och komprimerar först videon innan den sänds via Wi-Fi. Dessa bearbetnings- och kommunikationskomponenter äter mycket kraft, speciellt med HD-videor. Som ett resultat, en lätt streamingkamera som inte behöver stora batterier eller en strömkälla har varit utom räckhåll. UW-teamet utvecklade ett nytt system som eliminerar alla dessa komponenter. Istället, pixlarna i kameran är direkt anslutna till antennen, och den skickar intensitetsvärden via backscatter till en närliggande smartphone. Telefonen, som inte har samma storleks- och viktbegränsningar som en liten streamingkamera, kan bearbeta videon istället.

För videoöverföring, systemet översätter pixelinformationen från varje bildruta till en serie pulser där bredden på varje puls representerar ett pixelvärde. Pulsens varaktighet är proportionell mot pixelns ljusstyrka.

"Det liknar hur cellerna i hjärnan kommunicerar med varandra, " sa medförfattaren Joshua Smith, en professor i Allen School och UW Department of Electrical Engineering. "Neuroner signalerar antingen eller så gör de det inte, så informationen kodas i tidpunkten för deras handlingspotentialer."

Teamet testade sin idé med en prototyp som konverterade HD YouTube-videor till rå pixeldata. Sedan matade de in pixlarna i deras backscatter-system. Deras design kunde strömma 720p HD-videor med 10 bilder per sekund till en enhet upp till 14 fot bort.

"Det är som en kamera som spelar in en scen och skickar videon till en enhet i nästa rum, " sa medförfattare och doktorand i datavetenskap och teknik Mehrdad Hessar.

Gruppens system använder 1, 000 till 10, 000 gånger mindre effekt än nuvarande streamingteknik. Men den har fortfarande ett litet batteri som stödjer kontinuerlig drift. Nästa steg är att göra trådlösa videokameror som är helt batterifria, sa Smith, som är Milton och Delia Zeutschel professor för entreprenöriell excellens.

Teamet har också skapat en lågupplöst, lågeffekts säkerhetskamera, som kan streama med 13 bilder per sekund. Detta faller i linje med det funktionsområde som gruppen förutspår för denna teknik.

"Det finns många applikationer, " sa medförfattare och nyligen UW-elektroteknikalun Saman Naderiparizi. "Just nu måste hemsäkerhetskameror vara inkopplade hela tiden. Men med vår teknik, vi kan effektivt klippa sladden för trådlösa streamingkameror."

Gruppen föreställer sig också en värld där dessa kameror är smarta nog att bara slås på när de behövs för sitt specifika syfte, vilket kan spara ännu mer energi.

Gollakota är glada över att UW:s forskargrupp ligger i framkanten av lågeffektsvideoströmningsområdet och dess inverkan på branschen.

"Denna videoteknik har potential att förändra branschen som vi känner den. Kameror är avgörande för ett antal internetanslutna applikationer, men hittills har de varit begränsade av sin strömförbrukning, " han sa.

"Föreställ dig att du går på en fotbollsmatch om fem år, ", tillade Smith. "Det kan finnas små HD-kameror överallt som spelar in handlingen:fast på spelarnas hjälmar, överallt på stadion. Och du behöver aldrig oroa dig för att byta batterier."