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[導讀]固定點的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng)無線圖像傳輸系統(tǒng)從應用層面來說分為兩大類,一是固定點的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng),二是移動視頻圖像傳輸系統(tǒng)。

前言:截至到2014年的今天無線圖像傳輸尚未形成典型的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式,實現(xiàn)的技術方式也多種多樣。本文分析了可用于無線圖像傳輸?shù)南嚓P接入技術,并對實現(xiàn)方式作了簡要介紹。1.固定點的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng)無線圖像傳輸系統(tǒng)從應用層面來說分為兩大類,一是固定點的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng),二是移動視頻圖像傳輸系統(tǒng)。固定點的無線圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng),主要應用在有線閉路監(jiān)控不便實現(xiàn)的場合,比如港口碼頭的監(jiān)控系統(tǒng)、河流水利的視頻和數(shù)據(jù)監(jiān)控、森林防火監(jiān)控系統(tǒng)、城市安全監(jiān)控等。下面按頻段由低到高對不同的圖像傳輸技術進行介紹。

無線圖像傳輸?shù)膽? />
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	1.1--2.4 GHz ISM頻段的多種圖像傳輸技術2.4 GHz的圖像傳輸設備采用擴頻技術,有跳頻和直擴兩種工作方式。跳頻方式速率較低,吞吐速率在2 
Mbit/s左右,抗干擾能力較強,還可采用不同的跳頻序列實現(xiàn)同址復用來增加容量。直擴方式有較高的吞吐速率,但抗干擾性能較差,且多套系統(tǒng)同址使用受限制。2.4 
GHz圖像傳輸可基于IEEE802.11b協(xié)議,傳輸速率為11 Mbit/s,去掉傳輸過程中的開銷,實際有效速率為3.8 
Mbit/s左右。后來制訂的IEEE802.11g標準,速率上限達到54 Mbit/s,該標準互通性高,點對點可傳輸幾路MPEG-4的壓縮圖像。應用在2.4 
GHz頻段的還有藍牙技術、HomeRF技術、MESH、微蜂窩技術等。隨著應用范圍的逐漸擴大,2.4 
GHZ這個頻段處于滿負荷工作狀態(tài),其速率問題、安全問題、相互兼容問題值得進一步研究。1.2--3.5 GHz頻段的無線接入系統(tǒng)3.5 
GHz的無線接入系統(tǒng)是一種點對多點微波通信技術,采用FDD雙工方式,用16QAM、64QAM調制方式,基于DOCSOS協(xié)議。其工作頻段相對較低,電波自由空間損耗小,傳播雨衰性能好,接入速率足夠高,且設備成本相對較低。該系統(tǒng)具有相對良好的覆蓋能力,通常達到5 
km~10 
km,適合地縣市級單位低價位、較大面積覆蓋的應用場合;還可與WLAN、LMDS互為補充,形成覆蓋面積大小配合、用戶密度稀密配合的多層運行的有機互補模式。現(xiàn)在存在的問題是帶寬不足,只有上下行各30 
MHz,難以大規(guī)模使用。
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	1.3--5.8 GHz WLAN產(chǎn)品5.8 
GHz的WLAN產(chǎn)品采用正交頻分復用技術,在此頻段的WLAN產(chǎn)品基于IEEE802.11a協(xié)議,傳輸速率可以達到54 
Mbit/s。根據(jù)WLAN的傳輸協(xié)議,在點對點應用的時候,有效速率為20 Mbit/s;點對六點的情況下,每一路圖像的有效傳輸速率為500 
kbit/s左右,也就是說總的傳輸數(shù)據(jù)量為3 
Mbit/s左右。對于無線圖像的傳輸而言,基本上解決了“高清晰度數(shù)字圖像在無線網(wǎng)絡中的傳輸”問題,使得大范圍采用5.8 
GHz頻段傳輸數(shù)字化圖像成為現(xiàn)實,尤其適用于城市安全監(jiān)控系統(tǒng)。WLAN傳輸監(jiān)控圖像,現(xiàn)在比較成熟的是采用MPEG-4圖像壓縮技術。這種壓縮技術在500 
kbit/s速率時,壓縮后的圖像清晰度可以達到1CIF(352×288像素)~2CIF。在2 
Mbit/s的速率情況下,該技術可以傳輸4CIF(702×576像素,DVD清晰度)清晰度的圖像。采用MPEG-4壓縮以后的數(shù)字化圖像,經(jīng)過無線信道傳輸,配合相應的軟件,很容易實現(xiàn)網(wǎng)絡化、智能化的數(shù)字化城市安全監(jiān)控系統(tǒng)。5.8 
GHz頻段的WLAN產(chǎn)品空中接力不好,點對點連接很不經(jīng)濟,不適合小型設備,技術成本過高,同時5.8 GHz頻段在部分地區(qū)面臨頻譜管制。1.4--5.8 GHz 
無線傳輸專網(wǎng)iMAX點對多點無線接入系統(tǒng)是典型的無線傳輸專網(wǎng),憑借其強大的非視距能力、高容量、長傳輸距離、先進的加密以及QoS機制等優(yōu)秀特性,為用戶提供了一種增強型的寬帶無線接入解決方案。采用卓越的正交頻分復用技術(OFDM),并且接收靈敏度高-92dbm,解決遠距離視頻傳輸。1.5--26 
GHz頻段的寬帶固定無線接入系統(tǒng)LMDS系統(tǒng)是典型的26 
GHz無線接入系統(tǒng),采用64QAM、16QAM和QPSK三種調制方式。LMDS具有更大的帶寬以及雙向數(shù)據(jù)傳輸能力,可提供多種寬帶交互式數(shù)據(jù)以及多媒體業(yè)務,解決了傳統(tǒng)本地環(huán)路的瓶頸問題,能夠滿足高速寬帶數(shù)據(jù)、圖像通信以及寬帶internet業(yè)務的需求。LMDS系統(tǒng)覆蓋范圍3公里~5公里,適用于城域網(wǎng)。由于世界各國對LMDS的工作頻段規(guī)劃不同,所以其兼容性較差、雨衰性能差,成本也較高。綜上所述,對于城市數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng),采用2.4 
GHz以上的WLAN技術作為固定點的圖像傳輸是完全可行的,也是發(fā)展的趨勢。
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	2.移動視頻圖像傳輸系統(tǒng)除了對固定點的圖像監(jiān)控的需求外,移動圖像傳輸?shù)男枨笠蚕喈斖?。移動視頻圖像傳輸,廣泛用于公安指揮車、交通事故勘探車、消防武警現(xiàn)場指揮車和海關、油田、礦山、水利、電力、金融、海事,以及其它的緊急、應急指揮系統(tǒng),主要作用是將現(xiàn)場的實時圖像傳輸回指揮中心,使指揮中心的指揮決策人員如身臨其境,提高決策的準確性和及時性,提高工作效率。富士達就移動視頻圖像傳輸采用公網(wǎng)和專用技術兩種情況作相關介紹。
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	2.1 
利用CDMA、GPRS公眾移動網(wǎng)絡傳輸圖像CDMA無線網(wǎng)絡的移動傳輸技術具有很多優(yōu)點:保密性好、抗干擾能力強、抗多徑衰落、系統(tǒng)容量的配置靈活、建網(wǎng)成本低等。CDMA采用MPEG-4壓縮方式,用MPEG-4的CIF格式壓縮圖像,可以達到每秒2幀左右的速率;如果將圖像調整到QCIF格式,則可以達到每秒10幀以上。但是,對于安全防范系統(tǒng)來說,一般采用低傳輸幀率而保證傳輸?shù)那逦?,因為只有CIF以上的圖像清晰度才可以滿足調查取證的需要。如果希望進一步提高現(xiàn)場圖像的實時傳輸速率,一個簡單的方案是采用多個CDMA網(wǎng)卡捆綁使用的方式,用來提高無線信道的傳輸速率。現(xiàn)在市場上有2~3個網(wǎng)卡捆綁方式的路由器,增加網(wǎng)卡的代價是增加設備成本和使用成本。隨著視頻壓縮技術的不斷發(fā)展,單個網(wǎng)卡上3~4幀/秒圖像傳輸速率是可以實現(xiàn)的,如果每秒鐘可以傳輸3~4幀CIF格式的圖像,可以滿足一般移動公共交通設施的安全監(jiān)控的要求。GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術,支持特定的點對點和點對多點服務,以“分組”的形式傳送數(shù)據(jù)。GPRS峰值速率超過100 
kbit/s,網(wǎng)絡容量只在所需時分配,這種發(fā)送方式稱為統(tǒng)計復用。GPRS最主要的優(yōu)勢在于永遠在線和按流量計費,不用撥號即可隨時接入互聯(lián)網(wǎng),隨時與網(wǎng)絡保持聯(lián)系,資源利用率高。還有一種可以期待的選擇是3G系統(tǒng),現(xiàn)在全球已進入部署階段,至今可以實現(xiàn)的有效速率達384 
kbit/s,它將帶來<a href=移動視頻傳輸系統(tǒng)革命性的進步。但需要注意的是,即使速率提高了很多,也不要認為所有的移動交通設施可以同時將圖像傳輸回監(jiān)控中心,因為同時概念對于公網(wǎng)圖像傳輸來說幾乎是不可能的。

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