一、背景
進(jìn)入二十一世紀(jì)后，人們對(duì)信息的需求迅猛增長(zhǎng)，對(duì)頻寬的需求與日俱增，無線通信得到了蓬勃發(fā)展，各種無線新技術(shù)和通訊方式層出不窮。無線圖像傳輸技術(shù)已經(jīng)作為一種必備通信方式應(yīng)用在事故救援、重大事件現(xiàn)場(chǎng)保障等活動(dòng)中。其中，單兵無線圖像傳輸技術(shù)將應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行采集后及時(shí)傳輸，以其機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)發(fā)揮著越來越重要的作用，已經(jīng)成為一種必不可少的通信保障手段。
二、現(xiàn)狀
無線圖像傳輸設(shè)備從技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)上廣泛的分為三類：第一種是公用網(wǎng)絡(luò)型，利用移動(dòng)、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)，采用包括GSM、CDMA、3G等技術(shù)進(jìn)行傳輸；第二種是專用網(wǎng)絡(luò)型，利用無線網(wǎng)絡(luò)采用包括WLAN、DSSS、MESH等技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸；第三種是專業(yè)圖像傳輸型，利用數(shù)字移動(dòng)電視傳輸網(wǎng)絡(luò)采用包括COFDM、8VSB、TDS-OFDM等技術(shù)的專業(yè)無線圖像傳輸。以上三類技術(shù)各有不同的應(yīng)用面和優(yōu)缺點(diǎn)，但是從專業(yè)技術(shù)應(yīng)用角度，在其圖像質(zhì)量、傳輸距離、移動(dòng)性能、集成性能來說，第三類已經(jīng)成為單兵無線圖像傳輸?shù)闹饕夹g(shù)和專業(yè)產(chǎn)品。
在第三類無線圖像傳輸設(shè)備中，主要以COFDM為代表，首先適合在城區(qū)、城郊、建筑物內(nèi)等非通視和有阻擋的環(huán)境中應(yīng)用，具有卓越的繞射、穿透能力，能夠以高概率實(shí)現(xiàn)圖像的穩(wěn)定傳輸，不受環(huán)境影響或受環(huán)境影響??；其次適合高速移動(dòng)中傳輸，可應(yīng)用于車輛、船舶、直升機(jī)/無人機(jī)等平臺(tái)；第三適合高速數(shù)據(jù)傳輸，速率一般大于4Mbps，滿足高質(zhì)量視音頻的傳輸；第四在復(fù)雜電磁環(huán)境中，COFDM具備優(yōu)異的抗干擾性能；第五在對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾及信號(hào)波形間的干擾性能優(yōu)越，通過各個(gè)子載波的聯(lián)合編碼，具有很強(qiáng)的抗衰落能力。
三、特性分析
（一）射頻特性
無線電頻率是一種稀缺資源，主要服務(wù)于電臺(tái)、移動(dòng)通信、微波站、衛(wèi)星，從法律法規(guī)上沒有明確規(guī)定無線圖像傳輸設(shè)備的專用頻率，國(guó)家無委在“5.12”地震后確定336M~344MHz作為應(yīng)急機(jī)動(dòng)圖像傳輸設(shè)備工作頻率，此外，L頻段（1000M~1500MHz），其反射傳輸性能出色，適合在城區(qū)、空中應(yīng)用。如果在實(shí)際應(yīng)用中采用雙頻工作模式，既可以提高設(shè)備抗干擾性能，降低對(duì)其他通信設(shè)備的干擾和污染，而且同時(shí)具有UHF波段和L頻段的傳輸特性，將非常適合復(fù)雜電磁環(huán)境和各種不同地理環(huán)境的應(yīng)用。
射頻帶寬越窄越方便于應(yīng)用，但是會(huì)影響圖像質(zhì)量。目前采用多種帶寬兼容的傳輸技術(shù)，設(shè)備可以同時(shí)工作在1.2M~8MHz帶寬，根據(jù)不同的圖像質(zhì)量要求和傳輸距離要求選擇不同工作帶寬。
除了工作頻率和射頻帶寬外，設(shè)備的頻譜特性、帶外抑制、頻道間隔等也是設(shè)備的重要指標(biāo)。
（二）圖像質(zhì)量
無線圖像傳輸設(shè)備的圖像質(zhì)量主要是指圖像的分辨率和時(shí)延。圖像分辨率主要決定于兩個(gè)因素：傳輸速度和編碼方式。傳輸速率范圍從0.5M~10Mbps，傳輸速率越高，圖像質(zhì)量越好。同時(shí)圖像質(zhì)量還取決于射頻帶寬、調(diào)制方式（QPSK\16QAM\64QAM）等。通常無線單兵設(shè)備采用的圖像編碼方式有MPEG2\MPEG4\H.264三種主要方式。MPEG2編解碼是一種傳統(tǒng)的編解碼方式，主要應(yīng)用于廣播電視領(lǐng)域等高質(zhì)量圖像傳輸要求，其傳輸碼流在2. 4M ~10Mbps，圖像分辨率為720×576。而采用MPEG4編解碼方式主要應(yīng)用在碼流較低時(shí)提高圖像分辨率，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸，其傳輸碼流通常在0.5M~2Mbps，圖像分辨率是CIF,4CIF。H.264作為一種新的編解碼方式，能夠在同等傳輸碼流時(shí)提供更高的圖像質(zhì)量。它引入了面向IP包的編碼機(jī)制，有利于網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸，支持網(wǎng)絡(luò)中視頻的流媒體傳輸。但是由于其應(yīng)用成本較高，所以，目前采用的不多。
圖像傳輸?shù)臅r(shí)延對(duì)于決策指揮的反應(yīng)非常重要，主要包括傳輸時(shí)延和設(shè)備編碼/解碼的時(shí)延。無線電的傳輸時(shí)延基本一致，傳輸1KM時(shí)延在3uS左右，可以忽略不計(jì)。而圖像編解碼的時(shí)延主要決定于編解碼芯片的運(yùn)算速度，采用高速芯片運(yùn)算速度時(shí)延在40~60mS以內(nèi)，采用普通芯片時(shí)延在100~500mS之間。
進(jìn)入二十一世紀(jì)后，人們對(duì)信息的需求迅猛增長(zhǎng)，對(duì)頻寬的需求與日俱增，無線通信得到了蓬勃發(fā)展，各種無線新技術(shù)和通訊方式層出不窮。無線圖像傳輸技術(shù)已經(jīng)作為一種必備通信方式應(yīng)用在事故救援、重大事件現(xiàn)場(chǎng)保障等活動(dòng)中。其中，單兵無線圖像傳輸技術(shù)將應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行采集后及時(shí)傳輸，以其機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)發(fā)揮著越來越重要的作用，已經(jīng)成為一種必不可少的通信保障手段。
二、現(xiàn)狀
無線圖像傳輸設(shè)備從技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)上廣泛的分為三類：第一種是公用網(wǎng)絡(luò)型，利用移動(dòng)、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)，采用包括GSM、CDMA、3G等技術(shù)進(jìn)行傳輸；第二種是專用網(wǎng)絡(luò)型，利用無線網(wǎng)絡(luò)采用包括WLAN、DSSS、MESH等技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸；第三種是專業(yè)圖像傳輸型，利用數(shù)字移動(dòng)電視傳輸網(wǎng)絡(luò)采用包括COFDM、8VSB、TDS-OFDM等技術(shù)的專業(yè)無線圖像傳輸。以上三類技術(shù)各有不同的應(yīng)用面和優(yōu)缺點(diǎn)，但是從專業(yè)技術(shù)應(yīng)用角度，在其圖像質(zhì)量、傳輸距離、移動(dòng)性能、集成性能來說，第三類已經(jīng)成為單兵無線圖像傳輸?shù)闹饕夹g(shù)和專業(yè)產(chǎn)品。
在第三類無線圖像傳輸設(shè)備中，主要以COFDM為代表，首先適合在城區(qū)、城郊、建筑物內(nèi)等非通視和有阻擋的環(huán)境中應(yīng)用，具有卓越的繞射、穿透能力，能夠以高概率實(shí)現(xiàn)圖像的穩(wěn)定傳輸，不受環(huán)境影響或受環(huán)境影響??；其次適合高速移動(dòng)中傳輸，可應(yīng)用于車輛、船舶、直升機(jī)/無人機(jī)等平臺(tái)；第三適合高速數(shù)據(jù)傳輸，速率一般大于4Mbps，滿足高質(zhì)量視音頻的傳輸；第四在復(fù)雜電磁環(huán)境中，COFDM具備優(yōu)異的抗干擾性能；第五在對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾及信號(hào)波形間的干擾性能優(yōu)越，通過各個(gè)子載波的聯(lián)合編碼，具有很強(qiáng)的抗衰落能力。
三、特性分析
（一）射頻特性
無線電頻率是一種稀缺資源，主要服務(wù)于電臺(tái)、移動(dòng)通信、微波站、衛(wèi)星，從法律法規(guī)上沒有明確規(guī)定無線圖像傳輸設(shè)備的專用頻率，國(guó)家無委在“5.12”地震后確定336M~344MHz作為應(yīng)急機(jī)動(dòng)圖像傳輸設(shè)備工作頻率，此外，L頻段（1000M~1500MHz），其反射傳輸性能出色，適合在城區(qū)、空中應(yīng)用。如果在實(shí)際應(yīng)用中采用雙頻工作模式，既可以提高設(shè)備抗干擾性能，降低對(duì)其他通信設(shè)備的干擾和污染，而且同時(shí)具有UHF波段和L頻段的傳輸特性，將非常適合復(fù)雜電磁環(huán)境和各種不同地理環(huán)境的應(yīng)用。
射頻帶寬越窄越方便于應(yīng)用，但是會(huì)影響圖像質(zhì)量。目前采用多種帶寬兼容的傳輸技術(shù)，設(shè)備可以同時(shí)工作在1.2M~8MHz帶寬，根據(jù)不同的圖像質(zhì)量要求和傳輸距離要求選擇不同工作帶寬。
除了工作頻率和射頻帶寬外，設(shè)備的頻譜特性、帶外抑制、頻道間隔等也是設(shè)備的重要指標(biāo)。
（二）圖像質(zhì)量
無線圖像傳輸設(shè)備的圖像質(zhì)量主要是指圖像的分辨率和時(shí)延。圖像分辨率主要決定于兩個(gè)因素：傳輸速度和編碼方式。傳輸速率范圍從0.5M~10Mbps，傳輸速率越高，圖像質(zhì)量越好。同時(shí)圖像質(zhì)量還取決于射頻帶寬、調(diào)制方式（QPSK\16QAM\64QAM）等。通常無線單兵設(shè)備采用的圖像編碼方式有MPEG2\MPEG4\H.264三種主要方式。MPEG2編解碼是一種傳統(tǒng)的編解碼方式，主要應(yīng)用于廣播電視領(lǐng)域等高質(zhì)量圖像傳輸要求，其傳輸碼流在2. 4M ~10Mbps，圖像分辨率為720×576。而采用MPEG4編解碼方式主要應(yīng)用在碼流較低時(shí)提高圖像分辨率，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸，其傳輸碼流通常在0.5M~2Mbps，圖像分辨率是CIF,4CIF。H.264作為一種新的編解碼方式，能夠在同等傳輸碼流時(shí)提供更高的圖像質(zhì)量。它引入了面向IP包的編碼機(jī)制，有利于網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸，支持網(wǎng)絡(luò)中視頻的流媒體傳輸。但是由于其應(yīng)用成本較高，所以，目前采用的不多。
圖像傳輸?shù)臅r(shí)延對(duì)于決策指揮的反應(yīng)非常重要，主要包括傳輸時(shí)延和設(shè)備編碼/解碼的時(shí)延。無線電的傳輸時(shí)延基本一致，傳輸1KM時(shí)延在3uS左右，可以忽略不計(jì)。而圖像編解碼的時(shí)延主要決定于編解碼芯片的運(yùn)算速度，采用高速芯片運(yùn)算速度時(shí)延在40~60mS以內(nèi)，采用普通芯片時(shí)延在100~500mS之間。
