① 无线图像传输的无线图像传输技术及应用

前言：截至到2014年的今天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。本文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。 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统。
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、城市安全监控等。下面按频段由低到高对不同的图像传输技术进行介绍。
1.1--2.4 GHz ISM频段的多种图像传输技术
2.4 GHz的图像传输设备采用扩频技术，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 Mbit/s左右，抗干扰能力较强，还可采用不同的跳频序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IEEE802.11b协议，传输速率为11 Mbit/s，去掉传输过程中的开销，实际有效速率为3.8 Mbit/s左右。后来制订的IEEE802.11g标准，速率上限达到54 Mbit/s，该标准互通性高，点对点可传输几路MPEG-4的压缩图像。
应用在2.4 GHz频段的还有蓝牙技术、HomeRF技术、MESH、微蜂窝技术等。随着应用范围的逐渐扩大，2.4 GHZ这个频段处于满负荷工作状态，其速率问题、安全问题、相互兼容问题值得进一步研究。 5.8 GHz的WLAN产品采用正交频分复用技术，在此频段的WLAN产品基于IEEE802.11a协议，传输速率可以达到54 Mbit/s。根据WLAN的传输协议，在点对点应用的时候，有效速率为20 Mbit/s;点对六点的情况下，每一路图像的有效传输速率为500 kbit/s左右，也就是说总的传输数据量为3 Mbit/s左右。对于无线图像的传输而言，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。
WLAN传输监控图像，现在比较成熟的是采用MPEG-4图像压缩技术。这种压缩技术在500 kbit/s速率时，压缩后的图像清晰度可以达到1CIF(352×288像素)～2CIF。在2 Mbit/s的速率情况下，该技术可以传输4CIF（702×576像素，DVD清晰度）清晰度的图像。采用MPEG-4压缩以后的数字化图像，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。
5.8 GHz频段的WLAN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。 LMDS系统是典型的26 GHz无线接入系统，采用64QAM、16QAM和QPSK三种调制方式。LMDS具有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问题，能够满足高速宽带数据、图像通信以及宽带internet业务的需求。LMDS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LMDS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 GHz以上的WLAN技术作为固定点的图像传输是完全可行的，也是发展的趋势。 CDMA无线网络的移动传输技术具有很多优点:保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰落、系统容量的配置灵活、建网成本低等。CDMA采用MPEG-4压缩方式，用MPEG-4的CIF格式压缩图像，可以达到每秒2帧左右的速率;如果将图像调整到QCIF格式，则可以达到每秒10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CIF以上的图像清晰度才可以满足调查取证的需要。如果希望进一步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CDMA网卡捆绑使用的方式，用来提高无线信道的传输速率。现在市场上有2～3个网卡捆绑方式的路由器，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3～4帧/秒图像传输速率是可以实现的，如果每秒钟可以传输3～4帧CIF格式的图像，可以满足一般移动公共交通设施的安全监控的要求。
GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，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。GPRS峰值速率超过100 kbit/s，网络容量只在所需时分配，这种发送方式称为统计复用。GPRS最主要的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。
还有一种可以期待的选择是3G系统，现在全球已进入部署阶段，至今可以实现的有效速率达384 kbit/s，它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。 无线“网格（MESH）”技术，可以实现较近范围内的高速数据通信。利用2.4 GHz频段，有效带宽可以达到6 Mbit/s，这种技术链路设计简单、组网灵活、维护方便。
对于固定无线图像传输可以采用成本较低的WLAN技术产品；对于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。富士达们希望有更多的同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。

② 单兵图传系统的简介

单兵图传系统是提升单人，单个士兵的作战能力，为跟踪、侦查、取证工作提供有利的通信保障。此系统主要通过综合头盔采集视音频，数据及定位信息通过超短波设备，3G设备及卫星设备回传总指挥中心并通过Hanhsx综合管理平台进行综合调度管理。以下着重介绍一下Hanhsx单兵图传系统的组成。
“Hanhsx单兵图传系统”包括Hanhsx-COFDM单兵图传系统与Hanhsx-3G单兵图传系统两大组成部分，Hanhsx单兵图传系统采用先进的通信技术，系统采用国际先进的数字无线传输技术、MPEG2/Hanhsx-H.264+ 数字图像编码技术、多载波调制技术、马赛克跳越处理技术、分级接收技术、正交频分复用技术等，充分实现了较为复杂环境下的视音频的实时完全同步无线传输；系统图像质量高，语音质量好，抗干扰能力强，通信距离远，安全保密性强，频谱利用率高；且能实现在高速移动的条件下实时图像无线传输；在较为恶劣的地理、电磁环境中进行无线传输时，具有较强的抗干扰性、抗衰落及抗多径的能力。普通的模拟和数字信道难以满足上述要求，本系统采用编码正交频分复用技术，很好地克服了以上缺点，大大增强了系统的抗干扰能力。

③ 单兵系统的介绍

单兵系统，又称单兵无线监控系统，无线传输介质分为3G与WIFI；是指合众天成科技利用3G与WIFI技术进行无线图像传输的单兵无线监控系统。