关于无线图像传输技术的分类简介

无线图像传输可分为模拟传输、数字/网络广播、GSM/GPRS、CDMA、数字微波(扩频微波)、WLAN(无线网络)、COFDM(正交频分复用)、网片等。无线图形传输尚未形成产业化发展模式，实现技术途径也多种多样。无线图像传输应该说有其自身的特点。

1、GSM/GPRS和CDMA是移动通信的公用网络技术：技术成熟，但传输速率有限，保密机制不健全，这受到公网覆盖范围的限制;如果建设专用网，其区域覆盖将意味着很高的建设成本。

2、数字微波(扩频微波)：它能提供高速率的关键路径，但都是单载波调制技术系统，只能应用于视觉环境，不能用于阻挡障碍环境和运动;目前，系统往往采用压缩与传输分离的方式，压缩效率低，图像质量难以保证，系统可靠性低，难以实现保密。

3、WLAN(无线网络)：WLAN发展很快。在物理层，802.11b采用直接序列扩频技术(DSSS)。在物理层，802.11a和802.11g采用了OFDM多载波调制技术，但载波数较少。例如，802.11a是52个子载波，通常应用于办公室室内无线局域网和室外定向天线配置。”直接序列扩频技术“本质上不支持移动和非视线环境的传输，现实世界中有很多产品声称具有移动性或混淆了数据传输和图像传输的概念。对于低速率的数据通信传输(如115.2kbps)，码间距相对较大，多普勒效应相对较小，表现出一定的移动性。然而，图像通信传输必须有一定的数据速率(如2Mbps)，在这个速率下，所谓的移动性完全丧失。

4、COFDM(正交频分复用)：编码正交频分复用多载波调制技术是最新的无线传输技术，副载波号为1704载波(2 K模式)，它真正实现了“块”、“非视线”、“移动”的高速数据传输(2-15)。Mbps)显示了出色的抗阻塞性能，传输的mpeg-2质量图像，还可以加密，安装应用方便，可用于发送和接收天线，无需寻找瞄准路径;该设备不需要在车辆、船舶上配备复杂而昂贵的伺服稳定系统，机器和其他移动载体。注：mpeg-2是广播电视质量的视音频信号压缩编码标准。

5、无线MESH技术可以在较短的距离内实现高速数据通信。采用2.4GHz频段，有效带宽可达6兆比特/秒。这种技术链路设计简单，组网灵活，维护方便。

无线图像传输技术及应用：

定点图像监控传输系统，无线图像传输系统从应用层面分为两类，一类是定点图像监控传输系统，另一类是移动视频图像传输系统。定点无线图像监控传输系统主要用于港口码头监控系统、水利视频数据监控、森林防火监控系统、城市安全监控等不方便实现有线闭路监控的场合。以下是按从低到高的频率范围介绍不同的图像传输技术。

1、2.4GHzISM波段多图像传输技术

该2.4GHz图像传输装置采用扩频技术，具有跳频和直接扩频两种工作模式。跳频方式速率低，吞吐率在2mbit/s左右，抗干扰能力强。不同的跳频序列也可以用来实现寻的复用，以增加容量。直接扩展方式具有较高的吞吐率，但抗干扰性能较差，且多系统使用受限。

2.4ghz图像传输可以基于ieee802.11b协议，传输速率为11Mbit/s，去除传输过程中的开销后，实际有效速率约为3.8Mbit/s。后来，ieee 802.11g标准的速率上限为54mbit/s，具有高度的互操作性，允许对多个mpeg-4压缩图像进行点对点传输。

蓝牙技术、家庭射频技术、MESH技术、微蜂窝技术等也应用于2.4ghz频段。随着应用范围的逐步扩大，2.4ghz频段处于满负荷工作状态，其速率、安全性和兼容性等问题值得进一步研究。

2、3.5Ghz频段无线接入系统

3.5Ghz无线接入系统是一种点对多点微波通信技术，采用FDD双工模式、16QAM、64QAM调制模式，基于DOCSOS协议。其工作频段相对较低，无线电波自由空间损耗小，传输雨衰减性能好，接入速率足够高，设备成本相对较低。系统具有较好的覆盖能力，一般可达5km~10km，适合地县级单位低价位、大面积覆盖的应用场合。它还可以与WLAN和LMDS互补，形成覆盖大小匹配和用户密度匹配的多层操作的有机互补模式。目前的问题是带宽不足，每30MHz只有上下线，难以大规模使用。

3、5.8Ghz WLAN产品

5.8GHz无线局域网产品采用正交频分复用技术。该频段的WLAN产品基于ieee 802.11a协议，传输速率可达54mbit/s，根据WLAN的传输协议，点对点应用的有效速率为20mbit/s。在点对六点的情况下，每行图像的有效传输速率约为500kbit/s，即传输数据总量约为3mbit/s，对于无线图像传输，基本解决了“无线网络传输高清数字图像”的问题，实现了5.8ghz频段的大范围数字图像传输，特别是城市安全监控系统。

目前，mpeg-4图像压缩技术对于监控图像的WLAN传输已经比较成熟。以500kbit/s的速率，压缩图像可以达到1CIF(352×288像素)~2CIF。该技术以2mbit/s的速率传输4CIF(702×576像素，DVD清晰度)分辨率的图像。利用mpeg-4压缩后的数字图像，通过无线信道和相应的软件传输，可以方便地实现网络化、智能化的数字城市安全监控系统。

WLAN产品在5.8Ghz频段不好，点对点连接不经济，不适合小设备，技术成本太高，而5.8Ghz频段在一些地区面临频谱控制。

4、26GHz宽带固定无线接入系统

LMDS系统是典型的26GHz无线接入系统，采用64QAM、16QAM和QPSK调制方式。LMDS具有更大的带宽和双向数据传输能力，能够提供多种宽带交互数据和多媒体服务，解决了传统本地环路的瓶颈问题，能够满足高速宽带数据、图像通信和宽带互联网服务的需求。LMDS系统覆盖3km~5km，适用于城域网。由于世界各国LMDS的频带规划不同，其兼容性差，抗雨淋性能差，成本也高。

综上所述，对于城市数字监控系统来说，采用2.4Ghz以上的WLAN技术作为无线图像传输的定点是完全可行的，也是发展的趋势。

移动视频无线图像传输系统

除了对定点图像监控的需求外，对移动图像传输的需求也相当旺盛。移动视频图像传输，广泛应用于公安指挥车、交通事故、武警现场消防指挥车及海关、油田、矿山、水利、电力、金融、海事等应急、应急指挥系统中，主要作用是将现场图像实时传回指挥中心，使指挥中心的决策者如原来那样，提高决策的准确性和及时性，提高工作效率。对富士通移动视频图像传输采用公网和专用技术两个案例作了相关介绍。

1、使用CDMA和GPRS公共移动网络传输图像

CDMA无线网络的移动传输技术具有保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰落、系统容量灵活配置、网络成本低等优点。CDMA采用mpeg-4压缩模式，采用CIF格式的mpeg-4压缩图像，可以达到每秒2帧左右的速率;如果将图像调整为QCIF格式，可以达到每秒10帧以上。但对于安防系统，一般采用较低的传输帧率来保证传输的清晰度，因为只有CIF以上的图像清晰度才能满足调查取证的需要。如果想进一步提高现场图像的实时传输速率，一个简单的解决方案就是使用多个CDMA网卡捆绑来提高无线信道的传输速率。目前市场上有两三台网卡绑定路由器。增加网卡的成本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，在一张网卡上可以实现每秒3-4帧的图像传输速率。如果能以CIF格式传输3-4帧/秒，就能满足一般移动公共交通设施的安全监控要求。

GPRS是一种基于gsm的无线分组交换技术，支持特定的点对点和点对多点业务，以分组的形式传输数据。GPRS峰值速率超过100 kB/s，仅在需要时分配网络容量，称为统计复用的传输方法。GPRS的主要优点是它总是在线的，并且根据流量收费。你可以随时上网而不用拨号。你可以随时与网络保持联系。

另一个值得期待的选择是3G系统，该系统目前正处于全球部署阶段，有效速率为384kbit/s，彻底改变了移动视频传输系统。但是，需要注意的是，即使速度有了很大的提高，也不应该假设所有的移动交通设施都能同时将图像传回监控中心，因为同时传输的概念在公网上几乎是不可能的。

2、突发事件专用图像传输技术

对于一些应急指挥中心的图像传输系统，往往需要将应急场景的图像传回指挥中心。如重大自然灾害、洪涝灾害、火灾现场、群众集会和重要安全任务。这种应急图像传输系统不应采用公网传输，最好使用专业的移动图像传输设备。但目前我国还没有专门规划频率。有几种技术可用于移动视频图像。

WiMAX：WiMAX是一种点对多点宽带无线接入技术。WiMAX采用了动态自适应调制、灵活的系统资源参数和多载波调制等一系列新技术，具有高传输速率(高达70 Mbit/s～100 Mbit/s)，以及更好的QoS和安全控制。WiMAX 802.16e的范围为1到3英里，主要针对移动无线城域网。然而，802.16e很难获得足够的全球统一频率，而且建设成本和设备价格都比较高。

无线网格(MESH)技术：无线“网格(MESH)”技术能够在相对较短的范围内实现高速数据通信。采用2.4GHz频段，有效带宽可达6兆比特/秒。这种无线图像传输技术链路设计简单，组网灵活，维护方便。

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