無線圖像傳輸發(fā)展的各個技術(shù)講解

目前，無線圖像傳輸，所采用的技術(shù)體制可大致分為：模擬傳輸、數(shù)傳/網(wǎng)絡(luò)電臺、GSM/GPRS、CDMA、數(shù)字微波(大部分為擴(kuò)頻微波)、WLAN(無線網(wǎng))、COFDM(正交頻分復(fù)用)等。應(yīng)該說各種體制均有自身的特點(diǎn)。大體上：

GSM/GPRS、CDMA為移動通信公網(wǎng)技術(shù)，很成熟，但傳輸速率有限，保密機(jī)制不健全，受公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的限制，如建設(shè)專用網(wǎng)，其小區(qū)制覆蓋將意味著極高的建設(shè)成本。

數(shù)字微波(擴(kuò)頻微波)可以提供高速率鏈路，但均為單載波調(diào)制技術(shù)體制，僅僅在通視環(huán)境下應(yīng)用，不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用;目前該體制常采用壓縮和傳輸分離的模式，壓縮效率低，圖像質(zhì)量難以保證。且系統(tǒng)可靠性不高，很難實(shí)現(xiàn)保密。

WLAN(無線網(wǎng)技術(shù))發(fā)展很快，802.11b在物理層采用了直序擴(kuò)頻技術(shù)(DSSS)，在理想的傳輸條件下，可以提供約5Mbps凈速率，但其只能在通視環(huán)境下應(yīng)用，不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用。802.11a、802.11g在物理層采用了OFDM多載波調(diào)制，但載波數(shù)量較少，如802.11a為52個子載波，它們一般應(yīng)用于辦公室內(nèi)無線局域網(wǎng)，用于室外需配置定向天線。

從本質(zhì)上講，直序擴(kuò)頻技術(shù)是不支持移動和非視距傳輸?shù)?，而某些此類產(chǎn)品為什么宣稱其具有移動性呢?這是因?yàn)樗麄儫o意或有意地混淆了數(shù)據(jù)傳輸和圖像傳輸?shù)牟煌拍睢τ诘退俾实臄?shù)據(jù)通信(如115.2Kbps)，由于其碼間距較大，多普勒效應(yīng)對其造成的影響也就較小，在這種情況下，它可以表現(xiàn)出一定的移動性，但圖像傳輸必須有一定的數(shù)據(jù)速率的保證(比如2Mbps)，在這種速率下，其所謂的移動性也就徹底喪失。

COFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制技術(shù)是最新的無線傳輸技術(shù)，它是多載波調(diào)制技術(shù)，子載波數(shù)量達(dá)到1704載波(2K模式)，它真正在實(shí)際使用中實(shí)現(xiàn)了“抗阻擋”、“非視距”、“動中通”的高速數(shù)據(jù)傳輸(2-15Mbps)，表現(xiàn)出卓越的“抗阻擋”性能;傳輸MPEG2質(zhì)量圖像，可以加密;安裝應(yīng)用便捷，可采用全向收發(fā)天線，無須尋找通視路由;裝置在車、船、機(jī)等運(yùn)動載體上，無須配備復(fù)雜、昂貴的伺服穩(wěn)定系統(tǒng)。

通過對以上業(yè)務(wù)要求的分析，我們認(rèn)為，COFDM技術(shù)體制的設(shè)備能可靠、便利地滿足演習(xí)訓(xùn)練中圖像傳輸?shù)男枨蟆?/p>

2.  MPEG-2的初衷是為廣播級電視質(zhì)量(CCIR6601格式)的視音頻信號定義的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，但最終結(jié)果是成為了一個通用的標(biāo)準(zhǔn)，能在很大范圍內(nèi)對不同分辨率和不同輸出比特率的圖像信號進(jìn)行有效編碼。

MPEG-2的編碼技術(shù)主要基于兩個概念：即時間相關(guān)性與空間相關(guān)性。所謂時間相關(guān)性指的是物體前后運(yùn)動的連續(xù)性，因此利用前一次的動作可以預(yù)測下一次的動作;空間相關(guān)性指的是空間內(nèi)相鄰物體的色彩和亮度是一個漸變過程，而非一個突變過程。如果將空間每一點(diǎn)及時間上每一幀進(jìn)行獨(dú)立編碼，雖然能夠表達(dá)所有的信息，但是帶寬非常大，幾乎沒有一樣載體可以經(jīng)濟(jì)地傳送這種信號;另一方面從信息學(xué)的角度來看，也包含著大量的冗余信息。數(shù)據(jù)壓縮正是基于這樣的角度，采用相應(yīng)的編碼方式將大量的冗余信息消除，保留有用的信息，有效節(jié)省帶寬。

MPEG-2技術(shù)綜合采用了3大基本編碼技術(shù)，即預(yù)測編碼、變換編碼和統(tǒng)計編碼。壓縮技術(shù)采用多種編碼手段消除系統(tǒng)的冗余信息，歸納起來將有以下四個方面。

①利用二維DCT減少圖像的空間冗余度;

②利用運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測減少圖像的時間域冗余度;

③利用視覺加權(quán)量化減少圖像的“灰度域”冗余度;

④利用熵編碼來減少圖像“頻率域”上統(tǒng)計特性方面的冗余度;

此外，MPEG-2在MPEG-1的基礎(chǔ)之上擴(kuò)充了“可伸縮性”和“可分級性”兩個概念，所謂“可伸縮性”指的是對碼流的一部分進(jìn)行編碼和對碼流的全部解碼獲得的圖像分辨率(或信噪比等)要低。MPEG-2所支持的可伸縮的視頻編碼方式共有時間、空間、信噪比及數(shù)據(jù)分割等四種。“可分級性”則是指在MPEG-2中用范疇(Profile)以及層次兩個定義來描述不同的編碼參數(shù)集。每個范疇是前一個的合集(Profile)，層次則規(guī)定了空間和時間分辨率的上限。