毕业论文图像无线传输系统

铁路应急系统中无线通信技术的应用论文

【摘要】 铁路应急系统对抢险救援工作起着重要作用。当紧急状况发生时，铁路应急系统应具备基本的无线通话能力，现阶段接入设备采用Wi-Fi和无线PBX技术，可满足应急系统最基本的要求。分析Wi-Fi和无线PBX技术的特点，比较其优缺点，总结其在应急系统中的应用。

【关键词】 铁路应急系统；无线通信技术；应用

引言

随着我国铁路建设规模的日益扩大，列车速度及密度得到了很大的提高，因此对运输安全及应急通信保障能力的要求相应也越来越严格。一旦出现行车事故或者遇到破坏程度大的自然灾害时，铁路应急通信系统必须立即做出反应，把现场信息发送到应急指挥中心，是上级部门能够切实了解现场的实际状况，并采取应对措施，同时将指令及时传达给现场的抢险救援人员。

1铁路应急系统的概述

铁路应急中心通信设备

应急中心通信设备是铁路应急系统中的核心部分，其所具备的功能主要是对事故现场与应急中心进行有效连接，以此实现语音、视频及数据信息的实时交互，以此使应急指挥中心采取相应的解决措施。主设备利用外部接口和自动电话网、调度通信网之间进行通信，由此一方面完成综合视频系统的接入，另一方面完成静图系统图像信息的接入，同时为图像显示系统提供真实可靠的信息数据。

铁路应急通信接入设备

在铁路应急系统中，应急通信接入设备是其不可或缺的组成部分，通过各种通信技术，将事故现场的语音、数据及视频等信息经由传输网络接入至各级应急救援指挥中心。通常情况下，应急通信接入设备主要包括：现场终端设备、GSM-R基站应急接入设备以及和事故现场相邻的车站或区间的接入点。其中，应急现场终端设备又分为三大类型，即移动影音采集设备、数据终端设备及话音终端。

2铁路应急系统建设的原则

（1）先进性。在应急系统建设中，网络通过无线、光纤、数据网等方式实现传输功能。

（2）便捷性。应急系统现场部署应便捷、简单，接入方式灵活，保证在短时间内开通业务。

（3）经济实用性。充分利用现有的`数据网和光纤资源。

（4）集成性。通过光纤、AV、Z等接口搭建光纤与数据网的联通，实现图像、电话等设备的接入，系统设备应兼容。

（5）可扩展性。通过无线通信技术，将语音、图像等业务拓展至区间，与既有自动电话、调度电话网、动静图互联互通。我国铁路应急系统站点与应急中心之间，可利用既有的光纤与数据网，对其进行优化整合，提高传输稳定性，解决传输带宽窄的问题，而且降低建设投资。应急电话、动静图等业务采用无线平台承载，可接入铁路区间通信业务，接入形式应多样。

3接入方案

在救灾抢险现场，首先要解决无线话音的接入。一般情况下，应急现场配备的专用手机数量不得低于4部，现场基站设备可以轻松挪移，无线网络搭建要快捷。虽然通用的3G/4G系统及GSM-R手机可实现话音接入，但事故区域的移动通信网络可能并未覆盖，若是地震、洪水等自然灾害导致的铁路事故，通用网络往往不能发挥作用，所以有必要引进专用无线网络与专用手机。专用无线网络，若选择GSM或CDMA，涉及设备多，组网复杂。尽管一些厂家已将移动交换中心、基站控制器等重要设备集成于一体，但其重量和体积也难以满足应急通信快捷、便利的需要，而且成本费用极高。为了满足铁路应急事故现场无线话音通信需求，目前最佳的技术方案：①Wi-Fi手机；②无线PBX手机方案。这两种技术均具有着良好的优越性，不但在体积、重量因素上适应铁路应急现场的工作，便于携带，并且成本投入较少，实现起来不存在难度。

技术

在无线局域网络接入的Wi-Fi手机，采取直接接入和增加中继的形式，能够实现无线话音通信功能。在应急系统中，Wi-Fi手机的注册服务器一般由事故现场或应急指挥中心提供，将注册服务器和AP接入点连接，Wi-Fi手机利用AP注册到服务器，实现手机之间以及手机和固定电话之间的通话。当前，在全球范围内Wi-Fi使用的频段属于免费频段，用户在Wi-Fi覆盖区域内可随意拨打或接听电话，不用考虑时间、地点因素。基于WLAN的宽带数据应用完全可以和Wi-Fi一并使用。Wi-Fi传输速度高，有效距离达到300m以上，如果在合适的地点加设AP装置，能够满足铁路应急系统语音通话功能。Wi-Fi使用的频率属于自由频段，AP模块能够实现话音、数据通信的兼容，而且Wi-Fi手机是通用产品，投入费用较少。然而AP和Wi-Fi手机功率不高，通常在400MW以内，如果要满足铁路应急系统规定的500m距离，需在合适地点加设中继设备；另外，Wi-Fi使用频段的波长为，绕射能力不高，当处于隧道、山区等环境复杂境地时，通话质量很难保障。

技术

无线PBX设备的组成部分是主机，每个主机可配备1~90部手机，采用跳频技术，每秒在100个频道内采用伪随机方式跳变100次。此外，无线PBX技术的寻址采用码分多址方式，每一个手机与主机均被授予一个单独的编码，编码容量众多，最多达6万以上，具有良好的安全性及保密性。整个无线PBX系统覆盖面积比较大，在开阔地域能够超过1000m。手机能够设置群组，在脱离主机的情况下，手机之间仍然能够通话，同时具有单呼、组呼及群呼等功能。利用和铁路应急指挥中心通信主设备之间的有效连接，通过应急指挥台，在中心与事故现场之间实现二级调度通信功能及电话会议功能。无线PBX技术的优点：①非视距通信覆盖范围达到1000m以上；②无线PBX模式使用的频段为900MHz，波长较长绕射能力较强；③能够实现全双工双向呼叫、半双工多路通信功能；④能够实现群组呼叫功能；⑤手机具有良好的防尘及防雨功能。无线PBX技术的缺点：①无线PBX技术不属于自由频段，使用时需到国家相关部门进行备案；②主机与手机非通用设备，购买途径具有一定的特殊性，投入成本较高。

4结束语

在铁路应急通信系统中，应用Wi-Fi和无线PBX技术，两者均可以满足铁道应急系统的需求，然而在具体使用Wi-Fi模式时，需要加设中继设备。根据当前的铁路应急现场的使用情况的相关调查，从专业性、便利性、无线覆盖范围及绕射能力的角度来说，无线PBX专用手机所具备的优越性比较显著，所以其在铁路应急系统中得到了良好的推广与应用。对于Wi-Fi而言，其主要的优越性表现在能够充分发挥出IP技术的作用，紧密结合基于IP技术的各种数据、视频业务，无需占用抢险救援现场接入设备的话音通道即可实现无线通信功能。从整体层面来看，Wi-Fi的实现较集中紧凑，投入费用也不高，当事故现场的环境因素不太复杂，对其绕射能力、距离要求不高时，Wi-Fi技术具有一定的应用价值。在日后我国铁路实现光通话主方案后，因为预留IP接口，因此Wi-Fi技术的应用会更加便捷。反之，因为光通话柱内所预留的模拟用户有限，不能和无线PBX设备进行直接对接，还需利用VoIP模拟网关转接，所以日后在铁路通信系统中应用无线PBX会受到一定的制约。

参考文献

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[2]张建华，刘佳伟．无线通信中Wi-Fi技术的发展与应用[J].电视技术，2013（06）．

[3]高建荣.与移动协同发展之无线PBX方案探讨[C].中国通信学会信息通信网络技术委员会－2009年年会，2009.

[4]李斌．铁路应急通信无线图像传输系统的研究与实施[J]．铁道通信信号，2014（08）．

一、论文包括如下几方面

1、题目:论文题目要确切恰当、用语简明规范，强调的词语置于题首，能揭示论文的主题，提供论文的主要信息。论文题目一般不超过20个汉字。

2、摘要：独立成文，重点突出，内容完整，不加评论、包含与论文等量的学术信息，有独立意义，每项内容不展开论证说明。摘要包括①选题的目的、意义;②研究方法、手段;③简述研究内容、过程、结果;④结论性意见。字数控制在200—400字之间。

3、关键词：3-5个为宜。

4、引言：论文的开场白，毕业论文要阐述相关的专业知识，进行必要的文献综述评价，简述所选课题相关的文献观点和结论，说明前人的成果和知识空白，理论依据，研究目的、基础和预期目标，以及本课题的进展。以一定的思路引出当前研究的主题，使研究的意义凸现出来。简要阐述论文选题的缘起、目的、意义、主要方法、涉及的范围等相关的背景材料，如目前研究现状，病例收集时间等。

5、(正文)是论文的主体。临床研究型论文包括临床资料、诊断标准、方法(观察和治疗)、疗效标准与治疗结果;实验研究型论文：包括研究材料、方法、结果等内容。

6、结论(小结): 对研究内容、结果进行总体概括和科学总结，并

7、参考文献：列出主要参考文献，其顺序以出现的先后为序。在正文引用处右上角码标注 [] ，书写时杂志应按此顺序：作者名 . 文章名 . 杂志名 ,年, 卷(期);页 . 著作按此顺序：作者名 . 书名 . 出版社名 ,年, 页 .

二、字体行距等要求

1、字体(标题字体宋体三号加粗，摘要、关键词用五号黑体，“引言”这两个字用五号宋体加粗，引言的内容和正文都用小四宋体，一级标题如“一”“二”“三”、、、、、用小三宋体，二级标题如(一) (二)

(三)、、、、用四号宋体，三级标题如1、2、3、、、、用小四宋体)

2、行距

正文行距为倍行距，一级标题段前段后分别为1行，行 二级标题段前段后均为行，三级标题段前0行、段后行

三、选题范围

以下题目任选一题，题目自拟：

1. 深入学习贯彻系列重要讲话精神

2. 正确认识和判断当前党风廉政建设形势

3. 准确把握中央关于下半年经济工作的思路和部署

4. 全面认识当前我国社会领域的改革发展形势与措施

5. 认清当前我国周边地区发展形势与中国外交政策

6. 校史校情校训教育

要求：

1.切忌写成感性的心得体会，杜绝抄袭、代做等舞弊行为。

2.论文不得抄袭，任课教师批阅论文时将进行横向比对、上网检索，一旦发现学生中有雷同论文或与网上论文雷同者，该门课程成绩记载为不及格。

3.本论文成绩为本学期期末考核成绩，计学分。

2011年度教育教学——本科生科学研究计划

远程视频监控的设计与实现

研究报告

北京工业职业技术学院

2011年12月北京工业职业技术学院

课题名称：远程视频监控的设计与实现

完成单位：北京工业职业技术学院

课题组成员：

组 长： 韩 诚 算机0751 计算机应用

成 员： 赵凯毅 算机0751 计算机应用

曹欣宇

ⅹⅹⅹ

ⅹⅹⅹ

算机0751 计算机应用 班级、专业 班级、专业 2远程视频监控的设计与实现 目 录

1视频监控研究综述 .................................................. 4

基于wifi的无线ipcamera方式 ................................. 4

基于公众无线网的移动监控方式 ................................. 4

基于无线扩频技术的无线监控方式 ............................... 6

基于无线公众网的手机监控方式 ................................. 7

总结 ......................................................... 7

2基于公众无线网的移动监控系统 ...................................... 7

3g无线视频监控系统系统架构 .................................. 8

3g无线视频服务器优势 ........................................ 8

3 结束语 ............................................................ 9 3北京工业职业技术学院

1视频监控研究综述

目前涌现的无线监控技术方案较多，从无线与视频编码器的耦合程度可分为无线融合ip camera、无线融合编码器+摄像头和无线+编码+摄像头等几种方式;从无线技术角度可分为wifi技术、、3g和其他单独的视频传输信道等方式;从应用场景分为室内应用、室外固定应用和室外移动应用等方式;从监控系统的前后端又可分为前端无线和后端无线;总而言之目前应用的无线监控技术方案种类较多。

基于wifi的无线ipcamera方式

当前wifi技术已广泛进入家庭承载宽带数据业务，最具代表的就是无线宽带路由器和无线网卡，型号和功能都非常齐全且价格低廉;无线ip camera的无线监控方案就是基于较为普及的wifi无线网络来承载视频监控业务，同时将前端进行高度集成：无线网卡+编码器+摄像头三合一，即无线ip camera。该种方式通过摄像头采集图像，编码器进行图像编码和压缩，最后通过无线网卡传送到ip网络中供管理和图像查看。无线ip camera在提供web查看功能的同时还提供第三方控制管理的sdk或试用的管理软件。

无线ip camera方式具有无线网络可获取性高、部署成本低廉和安装方便等优点，已逐步为家庭用户或其他中小客户所接受，目前能提供无线ip camera的厂商非常多，以无线厂商或摄像头厂商为主如axis和sony等。但此种方式也有其自身的缺点如摄像头类型较少，清晰度分辨率不高，缺红外或低照度，远不如模拟摄像头丰富的种类;还有无线ip camera以室内应用为主，目前市场尚无满足工业级要求;编码技术以mpeg-4为主，很少支持的。

目前来看基于无线ip camera的无线监控技术方案主要满足家庭和中小商户等低端用户需求，以其低廉的成本和快速的部署等优势，同时随着camera类型的增多将得到更广泛的应用。

基于公众无线网的移动监控方式

基于公众无线网的技术gprs和cdma1x在数据应用上较为成功如手机上网，此种无线技术实际最大传输速率能达到几十kbps，随着编码技术不断优化，这样的带宽已经可以满足部分视频监控的需求，基于移动监控技术逐步得到应用。此两种模式硬件成本较低，覆盖面大，传输速度慢，理论值传输速率最 4远程视频监控的设计与实现

高为，在实际使用中基本只达到60~80kbps。因为视频图像最底要求512kbps才能流畅传输，此速度远远达不到视频要求。因此在无线监控项目中，很少有厂商去选用。另外一个最大的缺点是运营商收取的流量费太高，每个月，每年，都会产生大笔的费用。一般只有在很偏远，wifi无线设备做不到的情况下，并有一定资金时才会考虑。

基于移动监控系统主要由监控管理中心、有线ip网络、无线分组网络和前端采集几部分组成;前端对图像采集并压缩完毕后，通过无线终端(数据终端)传送到无线分组网络中，转发到有线ip网络中，到监控管理中心，管理中心对前端进行管理和调度。

gprs和cdma1x的无线承载相对较为成熟，且两个无线网络的覆盖相对广泛，所以该种移动监控方式主要应用于移动车辆监控、监控点非常分散等应用场景，如城市出租车视频监控系统通过广角摄像头对乘客的图像进行抓拍，将图像上传到管理中心进行备案，也可在危机时对出租车内进行影像监控，同时也将部分广告信息和通知同步下发到各个出租车上。当然这种方式受限于其传输带宽，图像质量要求不高或只有高清晰的图片要求，不过随着3g和b3g的hspda和lte等技术的出现，无线传输带宽不断提高，基于公众无线网的移动监控方式将有更广泛的应用。

3g无线监控是采用移动(td-scdma)、电信(cdma2000 evdo)、联通(wcdma)运营商的3g技术接入方式，自09年起，经各运营商大力推广，已有不少监控厂家针对此方面研发相关的产品。而3g突出的优点即高速的下载能力，理想值可达到3kbps~20mbps的传输速率，但目前因其仍处于推广阶段，因此在传输速率这方面还有待进一步考证。3g目前存在无线带宽容量有限、接入用户有限、时延长等缺陷，在多用户共享的情况下，难以保证无线视频监控的速率和时延要求，主要缺点还是运营商收取的流量费太高，一般客户无法接受，所以目前常用在想公交无线监控方面。

5北京工业职业技术学院

基于无线扩频技术的无线监控方式

无线扩频技术简单来讲就是将调制后的信息扩展到较宽频带上的一种调制技术，目前较为成熟的就是标准中制定的直接序列扩频(ds)、跳频(fh)和正交分频多工(ofdm)等技术，其工作频率有和两个频段，可根据不同调制方式提供6m、12m、24m、36m和54mbps等不同带宽。由于扩频技术能提供高带宽，基于该技术的无线监控也成目前较为主流的技术方案;此外该技术标准成熟、抗干扰能力强、抗多径干扰和部署方面成本低等诸多优点，在油田、港口、景区、航道和城市监控等得到广泛的应用。

其优点是：省去布线及线缆维护费用，没有压缩损耗，几乎不会产生延时，因此可以保证视频质量。其缺点是：由于采用微波传输，传输环境是开放的空间，很容易受外界电磁干扰，并且频点也少，所以在无线信号环境复杂的情况(下雪，下雨，大雾)自身会产生很大干扰性，造成图像混乱，丢失等情况。所以不适合多路图像要传输和需要架设多个中继，远距离传输的情况下不适合采用并且调试比较麻烦已遭雷击。

基于无线扩频技术的无线监控系统主要有监控管理中心、有线ip网络、无线网络和前端采集等部分组成，工作流程与其他视频监控系统流程相同，不过在前端采集和无线网络的结合方面，技术方案有所变化，最常见的方式就是松耦合即摄像头+前端编码+无线ap，该种方式可将专业无线和专业监控系统结合起来，提 6

远程视频监控的设计与实现

供各方面都有优势的整体解决方案，也被多数厂商或集成商所采用，但此种方式在前端安装上故障点较多;当然还有部分耦合即摄像头+编码结合无线的方式，该方式安装简单、成本低和故障点少等优点，但该种方式受限于编码结合无线的类型，无法满足更多场景的需求。 基于无线扩频技术的无线监控方式随着无线扩频技术的发展将在带宽上优势非常明显，成为目前主流的无线监控技术方案。

基于无线公众网的手机监控方式

随着手机应用的逐步广泛且智能手机的普及，人们更希望能随时随地获取想要的信息和视频，目前无线公众网的数据通讯带宽不断增加，为该种需求提供了可能。当前一些技术厂商联同运营商共同推出手机监控的业务，该业务系统主要由前端编码和控制、无线公众网、wap服务器和手机监控客户端组成，前端编码和控制提供1路或多路的视频编码，将摄像头注册到wap服务器，手机登陆到wap服务器上，wap服务器则根据用户的权限提供相应的摄像头列表，手机通过点击相应的摄像头资源来查看相应的图像资源。由于手机监控业务可以随时随地获取监控图像，为家庭和中小企业提供非常方便的监察手段。

当然目前手机监控业务刚刚兴起，随着公众无线技术不断改进和增强，为客户提供高清晰监控图像和手机视频会议提供了可能，相信不久的将来手机监控将成为无线监控非常热点的应用模式。

总结

前面提到了目前几种主流无线监控的技术方案：基于wifi的无线ip camera方式、基于无线公众网的移动监控方式、基于无线扩频技术的无线监控方式和基于无线公众网的手机监控方式等，不同的技术方案具有各自不同的技术优势，适合于不同的应用场景。随着人们对无线监控的需求更新和细化，无线技术发展和视频编码技术优化，无线监控技术方案也会不断发展和更新，更加贴近客户的应用需求，相信未来的无线监控将得到更广泛和深入的应用。 2基于公众无线网的移动监控系统

近年来运营商在国内大力部署3g网络，视频监控出现了一个新的承载体。3g无线视频服务器融合了3g传输与视频服务器功能，成为了远距离、大范围视频监控的新亮点。 7北京工业职业技术学院

视频监控发展历程中经历了数字化、网络化、小型化、智能化几个亮点，随着3g网络在国内的实用化，3g无线视频服务器将是视频监控的下一个亮点，无线视频服务器包括专网型、wifi型、公网型视频服务器。公网型在2g移动通信时代主要以cdma1x为主，随着3g移动通信在全国的全面铺开，其较高的带宽将给视频监控带来一个全新的发展。

3g无线视频监控系统系统架构

3g无线视频服务器的传输采用3g网络，融合了视频服务器的功能。无线视频服务器对视频信号及其它传感信号进行处理，通过3g网络传到internet，最后传到视频中心，如需要手机监控，则由其转发到手机上。其典型架构如图1。

图13g无线视频监控系统

3g无线视频服务器优势

灵活性

不受制于固定的网络拓扑结构或系统建设，在设备的添加、移动方面享有更大的便利性。

安装方便无需铺设线路，节省大量人力物力。

视频监控范围广

随着图像信息管理系统应用范围的不断扩大，用户获取图像信息的要求越来越高，希望做到随时随地。如：公安机关在临时或突发治安及警卫事件发生时 8远程视频监控的设计与实现

用“移动图像传输系统”对现场的情况进行实时监控和录像的无线传输;交通警察利用移动终端及时掌握各个交通路口的情况;上班族工作繁忙，又需要监控家居安全，保姆对小孩的照顾情况;外出的公司主管希望方便、快捷地了解公司的工作情况以及生产线或经营场所各方面是否正常运转等。

适于远距离、位置分散点的视频监控

当被监控点距离远且位置分散，利用传统网络布线的方式成本高，只能采用无线视频监控。

能实时监控移动物体

对移动目标(如公交车、移动应急指挥车等)进行监控时，都需要用到无线视频监控，有线是无法办到的。

3g带宽能满足无线监控的需求

无线视频服务器主要有专网、wifi、公网传输，因专网与wifi网络部署造价高，范围有限，一直都没有发展起来。在3g未开通前，公网无线视频服务器主要是以cdma1x为主，少量城市开通了edge，受网络带宽所限，无线图像传输在cdma1x 、edge网络上的效果不尽如人意，只适合于低帧率、低画质视频的传输，不能满足高清晰图像传输的需求。以cdma 1x 无线传输视频为例，cdma网络带宽的理论值是，然而实际使用过程中在30kbps～70kbps之间的居多。视频(cif格式)传输帧率在1～10帧之间，延迟较大。3g网络部署后，具体带宽如表1，以td-scdma为例，绝大多数城市的上行带宽可以达到256kbps，实际带宽在100kbps以上，传输cif格式视频可以达到15帧以上，基本能满足视频监控的目的，3g将成为视频监控的一个新途径。

城市公交实时视频监控是一个典型需要无线传输的应用，基于wlan、专网造价太高，较为适宜的是采用公网，基于cdma1x因带宽较窄，传输图像质量较差，采用3g传输则能很好地解决此问题。

3 结束语

3g无线视频监控适用于市政、公安、交通、银行、环保、水利、电信等各种行业，真正解决了远距离、大范围的视频监控难题，适用于任何环境及流动性极 9北京工业职业技术学院

高的场合，是城市图像信息系统建设的新途径，3g无线视频监控还能够在公共安全方面起到重要作用。

10远程视频监控的设计与实现

参考文献

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[5] 丁文祥.数字革命与竞争国际化[n].中国青年报，2000-11-20(15)

无线传输分为：模拟微波传输和数字微波传输。一、模拟微波传输模拟微波传输系统原理图模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上（微波发射机，HD-630），通过天线（HD-1300LXB）发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，然后再通过微波接收机（Microsat 600AM）解调出原来的视频信号。如果需要控制云台镜头，就在监控中心加相应的指令控制发射机（HD-2050），监控前端配置相应的指令接收机（HD-2060），这种监控方式图像非常清晰，没有延时，没有压缩损耗，造价便宜，施工安装调试简单，适合一般监控点不是很多，需要中继也不多的情况下使用。其弱点是：抗干扰能力较差，易受天气、周围环境的影响，传输距离有限。目前，已逐步被数字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。二、数字微波传输数字微波传输系统原理图数字微波传输就是先把视频编码压缩(HD-6001D)，然后通过数字微波(HD-9500)信道调制，再通过天线发射出去，接收端则相反，天线接收信号，微波解扩，视频解压缩，最后还原模拟的视频信号，也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑软解压视频，而且电脑还支持录像，回放，管理，云镜控制，报警控制等功能；现在随着数字存储方式的普及，接收下的来的信号可以直接通过NVR存储显示或者直接进存储服务器，配合磁盘阵列存储；这种监控方式图像有720*576、352*288或更高的的分辨率选择，通过解码的存储方式，视频有秒左右的延时。数字视频监控价根据实际情况差别很大，但也有一些模拟微波不可比的优点，如监控点比较多，环境比较复杂，需要加中继的情况多，监控点比较集中它可集中传输多路视频，抗干扰能力比模拟的要好一点，等等优点，适合监控点比较多，需要中继也多的情况下使用，客观地讲，前期投资较高。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。1.固定点的图像监控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、建筑工地等。下面按频段由低到高对不同的图像传输技术进行介绍。 GHz ISM频段的多种图像传输技术 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。 GHz图像传输可基于协议，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 Mbit/s左右。后来制订的标准，速率上限达到54 Mbit/s，在特殊模式下可达108Mbps,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 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， GHZ这个频段处于满负荷工作状态，其速率问题、安全问题、干扰问题值得进一步研究。 GHz频段的无线接入系统 GHz的无线接入系统是一种点对多点微波通信技术，采用FDD双工方式，用16QAM、64QAM调制方式，基于DOCSOS协议。其工作频段相对较低，电波自由空间损耗小，传播雨衰性能好，接入速率足够高，且设备成本相对较低。该系统具有相对良好的覆盖能力，通常达到5 km～10 km，适合地县市级单位低价位、较大面积覆盖的应用场合;还可与WLAN、LMDS互为补充，形成覆盖面积大小配合、用户密度稀密配合的多层运行的有机互补模式。目前存在的问题是带宽不足，只有上下行各30 MHz，难以大规模使用。 GHz WLAN产品 GHz的WLAN产品采用OFDM正交频分复用技术，在此频段的WLAN产品基于协议，传输速率可以达到54 Mbit/s，在特殊模式下可达108Mbps。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 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。ZWD-2422无线高清传输器图册无线传输设备(10张) 的工作频率，当它收到其它RF设备或讯号干扰时能自动调整至适当的频率，所以一般不在5G左右频段的，3G不会干扰到ZWD-2422的无线高清传输。WLAN传输监控图像，目前比较成熟的是采用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。 基于的产品，11n产品分为AN和GN分别工作于和，传输速率可达150、300、600Mbps,有效传输速率分别为60、160、300Mbps.随着高清摄像机的发展，这种高带宽的11N模式非常适合高清摄像机的传输。高清摄像机和高带宽无线传输设备的配合会逐渐成为无线视频监控的趋势。 GHz频段的宽带固定无线接入系统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。2.移动视频图像传输系统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，广泛用于公安指挥车、交通事故勘探车、消防武警现场指挥车和海关、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。富士达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。 利用CDMA、GPRS、3G公众移动网络传输图像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。目前市场上有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。3G技术目前已经取代GPRS和CDMA逐渐，目前可以实现的有效速率达384 kbit/s，在网络部署的城区，可以实时传输一路CIF图像，每秒可达到20帧。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。 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。 WiMAXWiMAX是点对多点的宽带无线接入技术，WiMAX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70 Mbit/s～100 Mbit/s)及较好的QoS与安全控制。覆盖范围可以达到1～3英里，主要定位在移动无线城域网环境。然而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。无线网格（MESH）技术无线“网格（MESH）”技术，可以实现较近范围内的高速数据通信。利用 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。支持MeshController集中方式管理，终端数据无需配置，自动生成解决方案。支持MeshController热备份链路、自动漫游切换等功能。支持MeshController用户终端集中管理、多种验证方式使系统更安全。支持MeshController用户流量控制功能，可根据用户类型自由分配流量，支持限速，限流量，限制上网时间等功能。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。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。传输方式视频基带传输是最为传统的电视监控传输方式，对0～6MHz视频基带信号不作任何处理，通过同轴电缆（非平衡）直接传输模拟信号。其优点是：短距离传输图像信号损失小，造价低廉,系统稳定。缺点：传输距离短，300米以上高频分量衰减较大，无法保证图像质量；一路视频信号需布一根电缆，传输控制信号需另布电缆；其结构为星形结构，布线量大、维护困难、可扩展性差，适合小系统。光纤传输常见的有模拟光端机和数字光端机，是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式，通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。其优点是：传输距离远、衰减小，抗干扰性能好，适合远距离传输。其缺点是：对于几公里内监控信号传输不够经济；光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理，维护技术要求高，不易升级扩容。网络传输是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式，采用MPEG2/4、音视频压缩格式传输监控信号。其优点是：采用网络视频服务器作为监控信号上传设备，只要有Internet网络的地方，安装上远程监控软件就可监看和控制。其缺点是：受网络带宽和速度的限制，目前的ADSL只能传输小画面、低画质的图像；每秒只能传输几到十几帧图像，动画效果十分明显并有延时，无法做到实时监控。微波传输是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法，将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输。其优点是：综合成本低，性能更稳定，省去布线及线缆维护费用；可动态实时传输广播级图像，图像传输清晰度不错，而且完全实时；组网灵活，可扩展性好，即插即用；维护费用低。其缺点是：由于采用微波传输，频段在1GHz以上，常用的有L波段（～）、S波段（～）、Ku波段（10～12GHz）,传输环境是开放的空间，如果在大城市使用，无线电波比较复杂，相对容易受外界电磁干扰；微波信号为直线传输，中间不能有山体、建筑物遮挡；如果有障碍物，需要加中继加以解决，Ku波段受天气影响较为严重，尤其是雨雪天气会有比较严重的雨衰现象。不过现在也有数字微波视频传输产品，抗干扰能力和可扩展性都提高不少。双绞线传输（平衡传输）：也是视频基带传输的一种，将75Ω的非平衡模式转换为平衡模式来传输的。是解决监控图像1Km内传输，电磁环境相对复杂、场合比较好的解决方式，将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点是：布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。其缺点是：只能解决1Km以内监控图像传输，而且一根双绞线只能传输一路图像，不适合应用在大中型监控中；双绞线质地脆弱抗老化能力差，不适于野外传输；双绞线传输高频分量衰减较大，图像颜色会受到很大损失。宽频共缆传输视频采用调幅调制、伴音调频搭载、FSK数据信号调制等技术，将数十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输。其优点是：充分利用了同轴电缆的资源空间，三十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现 “一线通”；施工简单、维护方便，大量节省材料成本及施工费用；频分复用技术解决远距传输点位分散，布线困难监控传输问题；射频传输方式只衰减载波信号，图像信号衰减比较小，亮度、色度传输同步嵌套，保证图像质量达到4级左右；采用75Ω同轴非平衡方式传输使其具有很强抗干扰能力，电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。其缺点是：采用弱信号传输，系统调试技术要求高，必须使用专业仪器，如果干线线路有一台设备有问题，可能导致整个系统没图像，另外宽频调制端需外加AC220V交流电源供电（但目前大多监控点都具备AC220V交流电源这个条件）。无线SmartAir传输SmartAir技术是目前通信业界唯一的单天线模式千兆级无线高速传输技术。其采用多频带OFDM空口技术，TDMA的低延时调度技术，以及低密度奇偶校验码LDPC，自适应调制编码AMC和混合自动重传HARQ等高级无线通信技术，实现到达1Gbps的传输速率优势1、 综合成本低，性能更稳定。只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。2、组网灵活，可扩展性好，即插即用。管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程无线监控。3、 维护费用低。无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。4、无线监控系统是监控和无线传输技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心，并且自动形成视频数据库便于日后的检索。5、 在无线监控系统中，无线监控中心实时得到被监控点的视频信息，并且该视频信息是连续、清晰的。在无线监控点，通常使用摄像头对现场情况进行实时采集，摄像头通过无线视频传输设备相连，并通过由无线电波将数据信号发送到监控中心。