适用于平安城市的COFDM无线视频传输技术（二）

    技术特点

    COFDM技术在无线视频图像传输方面的应用有以下特点：

    能在非可视和有阻挡的环境中应用

    通常，适于在城区、城郊、建筑物内，可实现无线图像实时传输，具备卓越的“绕射”与“穿透”能力的是传统的微波设备，必须在可视条件（既收发两点之间必须无阻挡）下才能建立无线链接通道。因此，设备使用受环境制约较大，需要提前考察应用环境，选择、测试收发点，调整天线的方向，架设天线的高度测算等。其工作量非常大，也相当繁琐，不仅直接限制音视频的传输与接收，而且系统的可靠性、工作效率也大打折扣。

    而采用COFDM无线视频图像传输设备，则彻底改变了这种局面。因为COFDM技术有多载波等技术特点，其设备具备“非视距”、“绕射”传输的优势，使在城区、山地、建筑物内外等不能可视及有阻挡的环境中，该设备都能够以高概率实现图像的稳定传输，而不受环境影响或受环境影响小。COFDM无线视频传输系统采用全向天线，可以在最短的时间内架设无线传输链路，其采集端和接收端也可以随意移动，而不受方向的限制。因此，COFDM无线视频传输系统简单、可靠，应用灵活，最适于城市中应用。

    适于高速移动中无线传输实时图像

    由于微波（数字微波、扩频微波）、无线LAN等设备，因其技术体制的原因，无法独立实现采集端和接收端在高速的移动过程中实时传输图像。在车辆、船舶上应用微波和无线LAN等设备进行无线图像传输时，通常的方案是再配置附加的“伺服稳定”装置，以解决电磁波定向、跟踪、稳定等问题。但是，也仅仅能在一定条件下实现移动点对固定点的传输，并且图像常常会出现中断，从而严重影响传输接收的效果。并且，其工程复杂，可靠性降低，造价也极高。

    而对于COFDM技术设备，它不需要任何附加装置，就可实现固定-移动，移动-移动间的使用，因而COFDM技术适于高速移动中无线传输实时的图像，非常适合安装到车辆、船舶、直升机等移动平台上使用。这种COFDM技术设备，不仅其传输具有高的可靠性，而且表现出很高的性价比。

    适于传输高带宽、高码流、高画质的音视频

    由于高码流、高画质的音视频数据流，对编码、信道速率要求十分高，其图像码流一般大于4M bps。在数字微波、扩频微波传输链路中，虽然采用MPEG-2编码，但信道多采用2M速率，如E1，虽然可使得解码后的图像分辨率达到720×576，但其图像压缩码流却只有1M左右，因而无法满足接收端后期的音视频分析、存储、编辑等具体的要求。

    而COFDM技术，每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制，其合成后的信道速率一般均大于4M bps。因此，可以传输MPEG-2中4:2:0、4:2:2等高质量编解码图像，接收端图像分辨率可达到720×576或720×480，其码流可以在6M左右，接收后的图像质量接近DVD画质，因而完全可以满足接收端后期音视频分析、存储、编辑等具体的要求。因此，COFDM技术适于传输高带宽、高码流、高画质的音视频。

    可应用在复杂的电磁环境中

    在数字微波、扩频微波等单载波系统中，单个衰落或干扰能够导致整个通讯链路失败。但在多载波COFDM系统中，只仅仅有很小一部分子载波会受到干扰，并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错，从而可以确保传输的低误码率。因此，在复杂的电磁环境中，COFDM技术具备优异的抗干扰性能。它对抗频率选择性衰落，或抗窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越。并且，它通过各个子载波的联合编码，而具有很强的抗衰落能力。

    信道利用率很高

    这一优点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要。当子载波个数很大时，COFDM无线视频传输系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz，因而其信道利用率很高。

    视频监控中的应用

    COFDM系统可灵活、迅速地将现场实况声像直接传输，或通过转信台、光纤网等传输至指挥中心。并且，COFDM无线视频传输设备还可与其他微波、卫星、光纤通讯设备组建远距离链路，建设实用而有效的远距离的视频传输系统。

    COFDM技术的无线视频传输设备，主要应用在城市建筑物阻挡环境，楼宇之间，建筑物内外，建筑物地下到地面之间；应用在移动中；应用在海上图像、空中图像传输等。因此，COFDM无线视频传输技术是公安、部队、武警、消防、人防（民防）、水利、海事、海关、广播电视等行业在安全保卫、野战指挥、任务侦察、灾难救援、现场转播等任务中急需的高性能视频监控中的一种无线视频图像传输技术。

    由此可见，在视频监控中采用了COFDM技术，能够确保高速移动、抗衰落及多径干扰下的稳定视频图像传输与实时监控。并且，具有强大的非视距传输能力，非常适合称为难度极大的“峡谷通信”的城市阻挡环境中应用。并且，它无需天线定向，可提供广播级DVD质量的高清晰图像。

    COFDM技术是移动环境下应用的最佳选择。如目前，UBS系统的COFDM调制器在新加坡已被广泛应用于公交车的电视信号的传送；这项技术也被用于拉斯维加斯战时流动医院的实时移动视频图像的单向传送，以诊断病人；同时，该项技术也被应用于双向广播无线接入业务，包括数据、互联网接入、话音和传真等。

    总之，COFDM无线视频传输技术可广泛应用于公安、消防、交警、人防应急、城管执法、环保监控、消防应急、水利防汛、电力抢险、铁路抢险、海事执法、海监巡查、海关边防、码头监控、森林防火、油田防盗、军事侦察等领域，尤其适合城区、海上、山地等多种复杂环境中高质量图像的实时移动传输与监控。

    在国内，也有部分公司开发有COFDM无线图像实时传输监控系统。该系统具有音视频数字化传输，实时图像传输（移动速率可达150km/h），其采集发射端体积小，机动性强，灵活方便。并且，可手持使用，可加密传输，保密性好，它的链路传输距离可以达到10Km～50Km。

    结束语

    无线网络除了提供语音服务之外，还提供多媒体、高速数据和视频图像业务。而COFDM无线视频传输技术在视频监控中的作用很大，它可实现固定-移动，移动-移动间的使用，机动灵活，能弥补有线网络的不足；适于传输高带宽、高码流、高画质的音视频；有优异的抗干扰、抗衰落能；有卓越的“绕射”与“穿透”能力；信道利用率很高等，因而特别适于在平安城市中应用。

    COFDM技术标准为增强频谱资源的利用率提供了一种有效的解决途径，特别是在强的干扰环境下，它可应用于单向或双向的固定或移动的数据网络环境。以前采用固定无线接入方式访问互联网的用户都知道一个道理：如果他们屋顶上的天线不在几公里/几十公里外的基站天线视线范围内的话，他们就接收不到信号。 但现在，利用COFDM无线视频传输技术的新一代的无线双向系统可以突破这一限制，包括树丛、饰墙、甚至是金属片都不能阻挡它与基站天线的通信。这对于使用固定无线接入技术向用户提供高速互联网接入服务的人们来说也无疑是一件好事。此外，这种新系统的安装也更加方便，用户可以自行安装天线，而不是象以前那样需要工程技术人员来调整它的角度以对准远端的天线。

    但值得指出的是，由于无线信道环境恶劣，有效的带宽资源十分有限，因而在实现大数据量的视频信号的传输，尤其在面向大众的无线可视应用中，无线信道的资源尤其紧张；无线信道的物理特点决定了无线网络是一个时变的网络；在移动通信中，用户的移动造成无线视频的Qos保障十分复杂。由此可以看出，视频信号对传输的需要和无线环境的特点存有矛盾，因此无线通信环境（无线信道、移动终端等）以及移动多媒体应用业务的特点，对视频图像的视频图像编码与传输技术等已成为当今信息科学与技术的前沿课题。