无线图像传输技术及应用介绍

全问题 、相互兼容问题值 得进一步研究 。
１１ ． ＧＨ Ｍ频段 的多种 图像 传输 技术 ． ２４ ｚｌ Ｓ
２ ４ Ｇ 的 图像传输设备采用扩频技术 ， ． Ｈｚ 有跳频和直 扩 两 种 工作 方 式 。跳频 方 式 速 率较 低 ，吞 吐 速 率 在 ２ Ｍｂｔ ｓ ｉ 左右 ，抗干 扰能力较强 ，还可采用不 同的 跳频序 ／
还 有一种可以期待的选择是 ３ Ｇ系统 ，目前全球 已进
入部署阶段 ，目前可以实现 的有效速率达 ３ ４ ｋ ｉ ｓ 它 ８ ｂｔ ， ／
行能再进 一步 关注无线 图像传输 问题 ，以促进 该行业的
发展。
将带 来移动视 频传输 系统革 命性的 进步 。但 需要 注意 的
是， 即使速率提高 了很 多， 也不要认为所有的移动交通设 施可以同时将图像传输 回监控 中心 ， 因为同时概念对于公 网图像传输 来说几乎是不可能的 。
２ ２用于应急突发事件的专用 图像传输技术 ． 对于一 些应急指挥 中心的 图像传输 系统 ，往往要 求
将突发事 件现 场的 图像传输 回指挥 中心 。例如遇到 重大 自然灾 害 ，水灾 、火 灾现场 ，群众的大 型集会和重要 安
全保卫 任务现场等 。这类应急 图像传输 系统不宜 使用 公 众 网络 传输 ，最 好采用专业 的移动 图像传输设 备。但 目
图像 的传输而言 ，基本 上解决 了 “ 高清晰 度数字 图像在
无线 网络 中的传输 ”问题 ， 使得大 范 围采 用 ５ ８ ＧＨｚ ． 频 段 传输 数字 化 图像成 为现 实 ， 尤其 适用 于城市安 全监控
系统 。
ＷＬ ＡＮ 传输 监控 图像 ， 目前 比较成熟 的是采 用
２ １利用 Ｃ Ｍ ． Ｄ Ａ、Ｇ Ｒ ＰＳ公众移动网络传输图像 Ｃ ＭＡ Ｄ 无线 网络的移动传输技术具有很 多优点 ： 保密
油 田、矿 山、水利 、 电力 、金融 、海 事 ，以 及其它的 紧
急 、应急指挥 系统 ，主要 作用是将 现场的 实时 图像传输 回指挥 中心 ， 使指 挥 中心 的指挥决策 人 员如 身临 其境 ， 提 高决 策的准确性 和及时性 ，提高 工作效率 。下面就移 动 视频 图像 传输采 用公网和专用技术两种情 况作相 关介绍。
除 了对 固定点的 图像监控的需 求外 ，移动 图像传输 的需 求也相 当旺 盛。移 动视频 图像传输 ，广泛 用 ｆ公安 指挥车 、 交通事 故勘探车 、消防武警现场 指挥车 和海 关、
率可 以达到 ５ ｉ ｓ 根据 ＷＬ ４ Ｍｂｔ 。 ／ ＡＮ的传输协 议 ， 点 在 对点应 用的时候 ， 有效 速率为２ ｉ ｓ 点对 六点的情 ０ Ｍｂｔ ； ／ 况下 ，每 一路 图像的有效 传输速率 为 ５ ０ ｋ ｉ ｓ ０ ｂｔ 左右 ， ／ 也就是 说总 的传输数 据量 为 ３ Ｍｂ ｔ ｓ ｉ／ 左右 。对于 无线
问题 ，能 够 满 足 高 速 宽 带 数 据 、 图像 通 信 以 及宽 带
ｉｔｒ ｅ 业务的需 求 。Ｌ ｎ ｅｎ ｔ ＭＤ Ｓ系统 覆盖范 围 ３公里 ～５ 公 里 ，适用于城 域 网。由于世 界各 国对 Ｌ ＭＤ Ｓ的工 作频段
规 划不 同， 所以其兼容性 较差 、 雨衰性能 差 ， 成本也 较高 。 综 上所述 ， 对于城市数字化监控 系统 ， 采用 ２ ４ Ｇ ． Ｈｚ 以上的ＷＬ Ｎ技术作 为固定点的图像传输 是完全可行的 ， Ａ
固定点的无线 图像监控传输系统 ， 主要应用在有线 闭 路监控不便实现的场合 ， 比如港 口码 头的监控系统、 河流
水利的视频和数据监控 、 森林防火监控 系统 、 市安全 监 城 控等 。 下面按 频段由低到高对不同的图像 传输技 术进行介
绍。
术、ＭＥ Ｈ、微蜂窝技 术等 。随 着应用范围的逐渐扩大 ， Ｓ ２４ ＧＨＺ ． 这个频段处于满负荷工作状态 ， 其速率 问题 、 安
性 好、 抗干扰能 力强、 多径衰落 、 抗 系统容量的配置 灵活 、 建 网成 本低等 。ＣＤＭＡ 采用 ＭＰＥ Ｇ一４压缩方 式 ，用
ＭＰ Ｇ一 的 Ｃ Ｆ格式 压缩 图像 ，可以 达到每秒 ２ 左右 Ｅ ４ Ｉ 帧
ＭＰ Ｇ ４图像压缩技术 。这种压缩技术在 ５ ０ ｋ ｉ ｓ Ｅ 一 ０ ｂｔ 速 ／
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无线 图像 传输技术
及应 用介 绍
深圳市无线 电监测站 李雪梅
摘
要
目前无线 图像传输 尚未形成典型 的产业化 发展模式 ．实现 的技 术方式也 多种 多样 。
分析 了可用于无线 图像传输的相关接入技术 ，并对实现方式作 了简要介绍 。
Ｇ ＲＳ Ｐ 是一种基于Ｇ Ｍ系统 的无线分组 交换技 术 ， Ｓ 支
持特 定的 点对 点和 点对 多点服 务 ， “ 以 分组”的形式传送 数据。Ｇ Ｒ 峰值速率超过 １０ｋ ｉ ｓ Ｐ Ｓ ０ ｂｔ ，网络容量只在所 ／
需时分配 ， 种发送 方式称 为统计 复用。Ｇ Ｒ 最主要的 这 Ｐ Ｓ
２ ２ ２无线网格 （ Ｅ Ｈ）技术 ．． Ｍ Ｓ
无线 “ 网格 （ Ｓ ”技术 ，可以实现较近范 围内 ＭＥ Ｈ）
的 高速数据通信 。利用 ２ ４ ＧＨ 频 段，有效带宽 可以达 ． ｚ 到 ６ Ｍｂｔ ｓ ｉ ，这种技 术链路 设计 简单 、组 网灵活、维护 ／
方便。
田
５ ８ ＧＨｚ 段的 ＷＬ ． 频 ＡＮ产 品空 中接力不好 ， 点对 点 连接很不 经济 ，不适 合小型设备 ，技术成 本过高 ，同时 ５ ８ ＧＨｚ ． 频段在部分地 区面临频谱 管制 。
提 高现场 图像的实 时传输速率 ，一 个简单的 方案是采用
多个 Ｃ ＭＡ网卡捆绑 使用的方 式 ， Ｄ 用来提高 无线信道的
关键词
无线 图像传输 压缩 方式
列实现 同址 复用来增加 容量 。直 扩方式 有较高 的吞 吐速
率 ，但抗干扰性能较 差 ，且 多套系统同址 使用受限制。
２ ４ ＧＨｚ ． 图像传输 可基于 Ｉ Ｅ ８ ２ １ｂ协议 ，传输 Ｅ Ｅ ０ ．ｌ
无线图像传输 系统 从应用层面来说 分为两 大类 ， 一是 固定点 的图像监控 传输系统 ，二是移动视 频 图像 传输 系
速率 是可以实现的 ，如果 每秒钟可 以传输 ３ ～４帧 Ｃ Ｆ格 Ｉ 式的 图像 ， 可以满 足一般移动公共交通设施的安全监控的
要 求。wk.baidu.com
更 大的带宽 以及双 向数据 传输能 力 ，可提供 多种宽带 交
互式数据以 及多媒体业 务 ，解决 了传统本地 环路的瓶 颈
田
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也是发展的趋 势 。
补模式 。目前存在的 问题 是带宽不 足 ，只有上下行 各 ３ ０
ＭＨｚ ，难 以大规模使 用。
１ ． ｚＷＬ ． ５８ＧＨ ＡＮ产品 ３
５ ８ ＧＨｚ ＷＬ ． 的 ＡＮ产品 采用正 交频分复 用技术 ， 住
此频 段的 ＷＬ ＡＮ产 品基于 Ｉ Ｅ Ｓ ２ １ａ协议 ，传输 速 Ｅ Ｅ ０ ．１
率时 ，压缩 后的 图像清晰度可以达到 １ Ｉ （５ Ｃ Ｆ ３ ２×２ ８ ８ 像 素） Ｃ Ｆ 在 ２ Ｍｂｔ ｓ ～２ Ｉ 。 ｉ 的速率情况下 ， ／ 该技术可以传输 ４ Ｉ （０ Ｃ Ｆ ７ ２×５ ６ ７ 像素 ，Ｄ ＶＤ清晰 度）清晰度 的图像 。采 用 ＭＰ Ｇ 压缩 以后的数 字化图像 ， Ｅ 一４ 经过无线信道传输 ， 配合相应的软件 ， 很容易实现网络 化、 智能化的数字化城
市安全监控 系统 。
的 速率 ； 如果将 图像调整到 ＯＣ Ｆ格式 ，则可以达到 每秒 Ｉ １ ０帧以上 。但是 ，对于安全 防范 系统 来说 ， 一般采 用低
传输 帧率 而保证 传输的清 晰度 ，因 为只有 Ｃ Ｆ以上 的 图 Ｉ
像 清晰度才 可以满 足调 查取证 的需 要 。如果希 望进 一步
统。
速率为 ｌ Ｍｂｔｓ 去掉传输过程 中的开销 ， ｌ ｉ ， ／ 实际有效速 率为 ３ ８ Ｍｂｔｓ ． ｉ 左右。后来制订的 Ｉ Ｅ ８ ２ １ｇ标准 ， ／ Ｅ Ｅ ０ ．ｌ 速率上限达到 ５ ｉ ｓ ４ Ｍｂｔ ，该标 准互通性高 ，点对 点可传 ／
输几路 ＭＰ Ｇ ４的压缩 图像 。 Ｅ － 应 用在 ２ ４ Ｇ 频段的还有蓝牙技 术、Ｈｏ ＲＦ技 ． Ｈｚ ｍｅ
对于 固定无线 图像 传输 ，我们 可以采用 成本较低的 ＷＬ ＡＮ技 术产 品 ； 对移 动视 频 图像传输可以 采用 公众移 动网络或 专用无线 图像传输 技术。我 们希望有更 多的同
优势在于 永远在线和按流量计 费， 不用 拨号 即可随时接 入
互 联网 ，随时 与网络 保持联 系 ，资源 利用率 高。
１２３５ＧＨ 频段 的无线接入 系统 ＿ ． ｚ
３５ Ｇ 的无线接入系统是 一种 点对 多点微波通信技 ． Ｈｚ 术， 采用 Ｆ Ｄ双 工方式 ， １ＱＡ Ｄ 用 ６ Ｍ、６ ＱＡ 调制方式 ， ４ Ｍ
基于 ＤＯ Ｓ Ｓ协议 。其 工作频 段相 对较低 ，电波 自由空 ＣＯ
田
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间损耗小 ， 传播雨衰性能好 ， 接入 速率 足够高 ， 且设备成
本相对较低 。 系统具 有相对 良好的 覆盖能 力 ， 该 通常达到 ５ｋ ｍ～１ ｍ，适合地 县市级单位低价位 、较大面积覆 ０ｋ
盖的应用场合 ； 还可与 ＷＬ Ｎ、Ｌ Ｓ 为补充 ， Ａ ＭＤ 互 形成 覆 盖面积大小 配合 、 户密度稀 密配合的多层运行 的有机互 用
前我国对此尚未 专门规划频率 。可用 于移动视 频 图像 传 输 的技 术有以下几种 。
２． １ Ｚ． Ｗｉ ＡＸ Ｍ
Ｗｉ ＭＡＸ是点对 多点的宽带无线接入技术 ，Ｗｉ Ｘ ＭＡ 采取 了动态 自适应调制 、 灵活的 系统资源参数及 多载波调 制 等一 系列新技 术 ，并兼 具较高 速率 传输 能 力（ 可达 ７ ０ Ｍｂｔ ｓ ０ ｉ ｓ ｉ ～１０ Ｍｂｔ ） ／ ／ 及较好的Ｑｏ 与安全控制 。 ＭＡＸ Ｓ ｗｉ ８ ２ １ｅ ０ ．６ 覆盖范 围可以达到 ｌ 英里 ， ～３ 主要 定位在移 动无 线城域网环境 。然而 ８ ２ １ｅ ０ ．６ 获得足够的全球 统一频率存 在一定难度 ，且建设成本和设备价 格较高。
传输速率 。 目前 市场 上有２ 个 网卡 捆绑 方式 的路 由器， ～３ １ ６ＧＨ ． ２ ｚ频段 的宽带固定无线接入 系统 ４
Ｌ Ｓ系统是典 型的 ２ Ｈｚ ＭＤ ６ Ｇ 无线接 入系统 ，采用
６ ＱＡ 、１ＱＡ 和 Ｑ Ｓ ４ Ｍ ６ Ｍ Ｐ Ｋ三种调 制方式 。Ｌ ＭＤ Ｓ具有 增加 网卡的 代价是增 加设备 成本和使 用成本 。随着视频 压缩技术的 不断 发展 ，单 个网卡上 ３ 帧 ／秒图像传输 ～４