‘壹’ 无线网络的传输方式,要具体,详细的。每种传输的特点及作用。麻烦了~
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0.2-0.8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。
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5.5-6 Mbit/s左右。后来制订的IEEE802.11g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、干扰问题值得进一步研究。
1.2--3.5 GHz频段的无线接入系统
3.5 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。
1.3--5.8 GHz WLAN产品
5.8 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IEEE802.11a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。
ZWD-2422无线高清传输器
图册无线传输设备(10张)
的工作频率4.9GHz-5.9GHz,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2.4G,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。
2.4/5.8GHz 基于802.11n的产品,11n产品分为AN和GN分别工作于5.8GHz和2.4GHz,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。
1.4--26 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。
2.1 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。
2.2 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。
2.2.1 WiMAX
WiMAX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。WiMAX802.16e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802.16e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。
2.2.2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。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、H.264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(1.0~2.0GHz)、S波段(2.0~3.0GHz)、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。
‘贰’ 信号的基本传输方式
信号传输的基本方式是模拟信号和数字信号。
模拟信号传输:将信息在传输介质中以模拟信号传输的传输方式。
模拟传输是一种不考虑其内容的一种传输,是传导能量的一种方式,传输的过程中必定损失能量,通过放大器放大其信号强度。在长途传输中需一级级放大其能量,但其杂音随其增大,所谓失真。
数字信号传输:将信息在传输介质中以数字信号传输的传输方式。
数字传输在传输过程中也需要放大信号,数字信号利用一种电路构成的门限电压将接受到得信号简单打重组再生,生成完全消除衰减或畸变的新的信号。
其他的数据传输方式:
1、模拟数据以模拟信号传输:
传统的电话系统,采用分级交换;长途干线采用频分复用的传输方式,即载波电话。
2、数字数据以模拟信号传输:
在模拟信道中进行数字传输,必须先将数字信号转换为模拟信号。解决方法:选取某一频率的正(余)弦模拟信号作为载波信号,运载所要传送的数字信号。具体实现方法即:调制与解调。
3、模拟数据以数字信号传输:
发送端将模拟信号通过解码器变换为数字信号,然后在接收端将收到的数字信号用解码器还原成模拟信号。
4、数字数据以数字信号传输:
对数据进行编码以提高数据传输的效率,实现通信双方的信号同步。
‘叁’ 电视通过电波传递声音和图像。具有视听双重效果。但什么
1.广播电视
泛指通过无线电波或导线向广大地区或特定范围传播声音、图像节目的大众传播媒介。其中只播送声音的称为“电声广播”简称广播,同时播出声音和图象的,称为“电视广播”简称“电视”。
2、电视制度
广播电视体制也就是社会制度中对广播电视活动直接或间接起着控制和制约作用的组织制度。广播电视在不同的国家表现出不同的结构特征,形成了不同的管理和经营体制。
3.卫星电视
卫星电视广播是由设置在赤道上空的地球同步卫星,先接收地面电视台通过卫星地面站发射的电视信号,然后再把它转发到地球上指定的区域,由地面上的设备接收供电视机收看。采用这种方式实现的电视广播就叫卫星电视广播。
4.有线电视
有线电视cable television (CA TV)是一种使用同轴电缆作为介质直接传送电视、调频广播节目到用户电视的一种系统。跟无线广播一样,许多的频道可以使用不同的频率互不干扰的在一根电缆中传送。电视的调谐器、录像机或者收音机能够从混合信号里把一个频道选出来
5.蒙太奇
在影视制作的后期,将拍摄下来的许多镜头按照一定的要求,重新排列、组织、编辑在一起的一种镜头组接。被人称为蒙太奇。两方面意思:一是镜头组接的技巧手段,二是视听语言的思维方式。
6、收视率
指特定电视覆盖区内观众收视具体节目的数量标志,是描述电视节目拥有观众数量多寡的一种相对的统计指标,通常用百分比表示。
简答题
1.为什么数字技术将会给电视传播带来革命性的变化?
答:数字技术标志着一场真正的革命,其意义远远超过了单纯技术巨变。一方面,它将促使信息传播网络和接受硬件系统的一体化;另一方面,它将同时强化媒体的新型关系,改进系统媒体传输信息的方式。从根本上,这场革命源于微电子技术的突破性进展,将会导致图像、声音和数据的数字化。首先,电视系统的全面数字化,有可能促使电视与通讯、计算机业务一体化的形成。其次,由于数字技术具有信号质量高、抗干扰能力强的优点,电视系统的全面数字化,可以使电视节目信号质量大大提高。再有,与模拟电视技术相比,采用数字传输技术和数字压缩技术之后,数字电视传输图像所需的传输信道带宽明显地减少。还有,数字技术使电视有可能实现即时、双向、交互式的互动传播。其次,由于数字技术具有信号质量高,抗干扰能力强的优点,电视系统的全面数字化,可以使电视节目信号质量大大提高。再有,与模拟电
‘肆’ 在远程监控系统中用于记录图像信号的是什么
随着计算机软、硬件技术日新月异的发展和普及,人类已经进人了一个高速发展的信息化时代。图像处理技术愈来愈成为科学技术领域必不可少的手段;计算机通信技术和网络技术的快速发展,使得应用图像处理技术的远程图像监控系统得到了飞速的发展,在许多的商场、银行和智能楼宇里都安装了图像监控系统,许多工矿企业都希望利用监控系统实现机房、厂房的无人值守以及防火防盗的自动化、现代化、智能化。
远程图像监控系统,采用先进的数字图像压缩编解码技术、数字图像传输技术,将智能图像处理与识别技术用于图像的显示、调整、跟踪,实现根据现场环境智能调节摄像机的位置及清晰度,对简单的物体进行跟踪与识别,大多应用于分布式制造系统中 [1] 。
远程图像监控系统是一套嵌入式系统,具有图像采集、图像处理、数据传输、命令信号智能识别等主要功能,使得无论监控者身处何地,都可以查看到安装了本系统的监控现场的实时现场图像,这样对于无人职守的监控现场提供非常便捷的监控
‘伍’ 图像处理技术广泛应用在哪些方面
在农产品分选中的应用
随着工厂化农业的快速发展,利用机器视觉技术对作物生长状况进行监测,实现科学浇灌和施肥,也是一种重要应用。如水果,根据颜色、形状、大小等特征参数;禽蛋,根据色泽、重量、形状、大小等外部特征;烟叶,根据其颜色、形状、纹理、面积等进行综合分级。
在工业检测中的应用
图像处理技术,在生产和装配流水线上的工件自动识别中应用广泛。工件的自动识别是通过对摄像机所提供的零件试图及相关信息进行处理,判别流水线上的当前位置零件的品种、状态及方位来实现的。识别结果经过计算机传输给执行机构,如机器手或者机器人采用相应的动作,从而实现生产、装配和质量检测过程的自动化。
在交通系统中的应用
在道路交通自动控制中普遍使用的“电子眼”设备就是一种图像处理应用的典型例子。该设备采用摄像检测系统,即通过低度摄像机拍摄路口车辆,采用图像处理与分析的方法判断当红灯有效时是否有车辆通过,若检测到有时,冻结该通过车辆画面,并将其保存到JPEG有损压缩存储格式文件上。
在医学中的应用
在医学领域普遍采用的是医学图像分割技术。图像分割是指将一幅图像分解为若干互不交迭区域的集合,是图像处理与机器视觉的基本问题之一。医学图像分割是图像分割的一个重要应用领域,也是一个经典难题。
关于图像处理技术的应用,青藤小编就和大家分享到这里了,希望这篇文章能够给正在学习图像处理方法的您有所帮助。如果您还想继续了解更多关于平面设计的学习方法及素材等内容,可以点击本站其他文章学习。
‘陆’ 谁能告诉我视频光端机的原理
光端机原理
当今社会,光纤通信已成为通信的主要手段之一。
同时,光纤通讯技术也在飞速的发展,使得光纤传输系统以其众多的优点,赢得了大家的青睐。 光纤传输系统具有以下显着优点:容量大、传输距离远,抗干扰能力强等。光传输系统由三部分组成:光源(光发送机),传输介质、检测器(光接收机)。其中光源和检测器的工作都是由光端机完成的。光端机就是将多个E1(一种中继线路的数据传输标准,通常速率为2.048Mbps,此标准为中国和欧洲采用)信号变成光信号并传输的设备(它的作用主要就是实现电-光和光-电转换)。光端机根据传输E1口数量的多少,价格也不同。一般最小的光端机可以传输4个E1,目前最大的光端机可以传输4032个E1。
由于光纤传输的种种优点,光端机应用的场合非常广泛。例如可以应用于企业内部部门之间长距离局域网络之间的数据通信,移动网络中无线基站间传输系统,公共交换电话网中远端线路单元,商业网中提供专线及PABX群路的网络终端,校园网中的点对点链路和接入网中用于通常的信号传输等等。目前光端机应用最多的方面就是长距离视频和数据的传输。在高速公路、银行、电力、电信等的监控领域都要求对视频信号进行远程的传输,目前主要的解决方法是利用光端机将视频信号转化为数字信号通过光纤进行传输。此外光端机在远程视频会议、远程教学、远程医疗、通讯等诸多领域都有很广阔的用武之地,未来的光端机将向着数字化、网络化的方向发展。
模拟光端机和数字光端机
1.模拟光端机
模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图像信号,是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后(一般有调频、调相、调幅几种方式,从而把模拟光端机分成调频、调相、调幅等几种光端机),再进行电-光转换,光信号传到接收端后,进行光-电转换,然后进行PFM解调,恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术,其传输距离很容易就能达到30 Km左右,有些产品的传输距离可以达到60 Km,甚至上百公里。并且,图像信号经过传输后失真很小,具有很高的信噪比和很小的非线性失真。通过使用波分复用技术,还可以在一根光纤上实现图像和数据信号的双向传输。
2.数字光端机
由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势,所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样,光端机的数字化也是一种必然趋势。目前,数字图像光端机主要有两种技术方式:一种是MPEG II图像压缩数字光端机,另一种是非压缩数字图像光端机。图像压缩数字光端机一般采用MPEG II图像压缩技术,它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术,它能大大降低信号传输带宽。
图像压缩数字光端机一般采用MPEG II图像压缩技术,它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术,它能大大降低信号传输带宽,以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时,由于采用了N×2Mbps的标准接口,可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像,为工程应用带来了方便。不过,图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间,所以一般会对所传输的图像产生1-2s的延时。因此,这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所,在工程使用上受到一些限制。另外,经过压缩后图像会产生一定的失真,并且这种光端机的价格也偏高。
非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行A/D变换后和语音、音频、数据等信号进行复接,再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性,由于光纤的带宽非常大,所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量(信噪比大于60dB,微分相位失真小于2°,微分增益失真小于2%),达到了广播级的传输质量,并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术,在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等,提高了设备的可靠性,也降低了成本。
总结
模拟光端机实现的方式要比数字光端机简单些,而且调制解调芯片目前市场上的价格十分低廉,所以系统造价相对便宜些。数字光端机相对比较复杂,技术含量较高。它所使用的模数、数模转换芯片,复接和分接芯片以及可编程逻辑芯片目前市场价都比较昂贵。
数字光端机具有传输信号质量高,没有模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差的缺点,因此许多大型重点工程已普遍采用数字光端机。
从长远来看,数字传输的应用将会成为主流,模拟传输方式的产品还会存在,但可能会用来做一些短距离的传输。由于目前国内还不具备数字光端机的软件开发技术,因此数字光端机的产地大都在国外。目前国内公路监控的技术需求并不是太复杂,因此目前数字光端机应用并不是太多。但随着日益加大的交通流量,对图像、声音和数据的综合传输要求也会越来越高,数字光端机将会被业主们作为一种必需的设备而采用。
‘柒’ 求关于图像工程理解的资料
图像是用各种观测系统以不同的形式和手段观测客观世界而获得的,可以直接或间接作用于人眼,并进而产生视知觉实体。人的视觉系统是具有这样能力的典型系统。视觉是人类观察世界、认识世界的重要功能手段。人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统,这既说明视觉信息量巨大,也表明人类对视觉信息有较高的利用率。正因为如此,人们还制造了许多利用各种辐射对客观场景成像的系统,以利用视觉信息观察世界。图像是表达视觉信息的一种物理形式。数字图像采集的最终结果常是某种能量的样本阵列,所以常用矩阵或数组来表示,其中每个元素的坐标对应场景点的位置,而元素的值对应场景点的某个物理量。
人们用各种技术方式和手段对图像进行加工,以获得需要的信息。从广义上,图像技术可看作是各种图像加工技术的总称。它包括利用计算机和其他电子设备进行和完成的一系列工作,例如图像的采集、获取、编码、存储和传输,图像的合成和产生,图像的显示、绘制和输出,图像的变换、增强、恢复(复原)和重建,图像的分割,查询和抽取、图像的分类、表示和识别,3-D景物和场景的解释和理解,以及基于它们的推理、判断、决策和行为规划等。另外,图像技术还可包括为完成上述功能而进行的硬件和系统设计及制作等方面的技术。随着人们研究的深入和应用的广泛,已有的图像技术在不断更新和扩展,许多新的图像技术也在不断诞生。
早在20世纪20年代,人们利用巴特兰(Bartlane)电缆图片传输系统,经过大西洋传送了第一幅数字图像,它使传输的时间从一个多星期减少到了三小时,使人们感受到数字图像传输的威力。它的传输方法,首先是对图像进行编码,然后在接收端用一台电报打印机利用字符模拟中间色调把图像还原出来,这是个初步尝试。为了对图像的灰度、色调和清晰度进行改善,人们采用各种方法对图像的传输、打印和恢复等技术进行改进,这种努力一直延续到此后的40年。直到大型计算机出现后,人们才开始用计算机来改善图像。
对图像技术的综合研究和集成应用可在图像工程这个整体框架下进行。众所周知,工程是指将自然科学的原理应用到工业部门而形成的各学科的总称。图像工程学科则是利用数学、光学等基础科学的原理,结合电子技术、计算机技术及在图像应用中积累的技术经验而发展起来的一个对整个图像领域进行研究应用的新学科。事实上,图像技术多年来的发展和积累为图像工程学科的建立打下了坚实的基础,而各类图像应用也对图像工程学科的建立提出了迫切的需要。
图像工程的内容非常丰富,应用也非常广泛,根据抽象程度、研究方法、操作对象和数据量等的不同可分为三个层次:图像处理、图像分析和图像理解。图像处理是比较低层的操作,它主要在图像像素级上进行处理,处理的数据量非常大。图像分析则处于中层,分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述。图像理解主要指高层的操作,基本上根据较抽象的描述进行解析、判断、决策,其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。在这里,随着抽象程度的提高,数据量是逐渐减少的。具体说来,原始图像数据经过一系列的处理过程,逐步转化为更有组织和用途的信息。在这个过程中,语义不断引入,操作对象也逐步发生变化。另外,高层操作对低层操作有指导作用,能提高低层操作的效能,完成复杂的任务。
数字图像处理技术在近20多年的时间里,迅速地发展成为一门独立的有强大生命力的学科,图像处理技术还是一个很大的研究课题,随着计算机技术的日益发展,图像处理技术的日益完备,图像处理的应用范围将越加深入和广泛。
数字图像是把需要处理的图像数字化。简单地讲是用一个网格,把要处理的图像覆盖,然后把每一个方格中的图像的各个亮度取平均值,作为小方格中点的值;这样,一幅模拟图像变化成只用小方格中的点的值来代表的离散值的图像,这个网格称为抽样网格。抽样后形成的图像成为数字图像。
客观世界在空间上是三维的(3-D)的,但一般从客观景物得到的图象是二维(2-D)的一幅图象可能用一个2-D的数组f(x,y)来表示,这里x和y表示2-D空间XY中一个坐标点的位置.而f表示灰度值,它常对应客观景物观察到的亮度.需要指出,我们一般是根据图象内不同位置的不同性质来利用图象的.
客观世界: 在空间上是三维(3-D);
客观景物到图象: 二维(2-D)
一幅图象的表示方法:
二维(2-D)数组f(x,y)来表示:
x和y表示2-D空间XY中一个坐标点的位置;
f代表图象在点(x,y)的某种性质F的数值。
灰度图:对应客观景物被观察到的亮度
f(x, y) = 灰度值
黑白图: 对应黑白颜色
f(x, y) = 0/1
计算机对图象进行加工的表示方法:
常见图象是连续的图象: 用f (x,y)表示一图像,即f、x、y的值可以是任意实数。
计算机加工处理的图象:离散化连续的图象坐标空间XY和性质空间F。这种离散化了的图象是数字图象I(r,c) 表示。
图象技术在广义上是各种与图象有关的技术的总称,目前人们主要研究的是数字图象,主要应用是计算机图象技术,这包括利用计算机和其它电子设备进行和完成的一系列工作,例如图象的采集,获取,编码,存储和传输, 图象的采集的和合成和产生, 图象的显示和输出, 图象的变换,增强,恢复和重建, 图象的分割目标的检测,表达和描述,特征的提取和测量,序列图象的校正,3-D景物的重建复原, 图象数据库的建立,索引和抽取, 图象的分类,表示和识别, 图象的模型的建立和区配, 图象和场景的解释和理解,以有基于它们的判断决策和行为规划等等,另外图象技术还可以包括为完成上述功能而进行的硬件设计及制作等方面的技术.
由于图象技术近年来得到极大的重视和长足的进展,出现了许多新理论,新方法,新算法,新手段,新设备,图象界一致认为耍要对它们进行综合研究和集成应用.我们以为这个工作需要在一个整体框架下进行,这个框架就是图象工程.
图象工程三层次示意图
图象处理:
强调在图象之间进行的变换。虽然常用图象处理泛指各种图象技术,但比较狭义的图象处理主要满足对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果并为自动识别打基础,或对图象进行压缩编码以减少所需存储空间或传输时间、传输通路的要求。它们描述了图象中目标的特点和性质。是比较低层的操作,它主要在图象象素级上进行处理,处理的数据量非常大。
图象分析
是对图象中感兴趣的目标进行检测和测量,以获得它们的客观信息从而建立对图象的描述。如果说图象处理是一个从图象到图象的过程,则图象分析是一个从图象到数据的过程。这里数据可以是对目标特征测量的结果,或是基于测量的符号表示。图象分析则进入了中层,分割和特征提取把原来以象素描述的图象转变成比较简洁的非图形式的描述。图象分析主要是以观察者为中心研究客观世界。
图象理解
重点是在图象分析的基础上,进一步研究图象中各目标的性质和它们之间的相互联系,并得出对图象内容含义的理解以及对原来客观场景的解释,从而指导和规划行动。图象理解在一定程度上是以客观世界为中心,借助知识、经验等来把握整个客观世界(包括没有直接观察到的事物)。图象理解主要是高层操作,基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算,其处理过程和方法与人类的思维推理可以有许多类似之处。数据经过一系列的处理过程逐步转化为更有组织和用途的信息。在这个过程中,语义不断引入,操作对象发生变化,数据量得到了压缩。另一方面,高层操作对低层操作有指导作用能提高低层操作的效能。作用能提高低层操作的效能。
图像分析(image analysis)和图像处理(image processing)关系密切,两者有一定程度的交叉,但是又有所不同。图像处理侧重于信号处理方面的研究,比如图像对比度的调节、图像编码、去噪以及各种滤波的研究。但是图像分析更侧重点在于研究图像的内容,包括但不局限于使用图像处理的各种技术,它更倾向于对图像内容的分析、解释、和识别。因而,图像分析和计算机科学领域中的模式识别、计算机视觉关系更密切一些。
由上所述,图象处理,图象分析和图象理解是处在三个抽象程弃和数据量各有特点的不同层次上,图象分析则进入了中层,分割和特征提取把原来以象素描述的图象转变成比较简洁的非图形式的描述, 图象理解方根是高层操作,基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算.其处理过方法与人类的思维推理可以有许多类似之处,另外由图可知,随着抽象程度的提高数据量是逐渐减少的.具体来说,原始图象数据经过一系列的处理过程逐步转化为更有组织和用途的信息,在这个过程中,语义不断引入操作对象发生变化,数据量得到了压缩,另一方面,高层操作对低层操作有指导作用.牟提高低层操作的效能.
图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉学科。从它的研究方法来看,它与数学、物理学、生物学、生理学、心理学、电子学、计算机科学等血多学科可以相互借鉴;从它的研究范围来看,它与模式识别、计算机视觉、计算机图形学等许多个专业又相互交叉。另外,图像工程的研究进展与人工智能、神经网络、遗传算法、模糊逻辑等理论和技术都有密切的联系,它的发展和应用与生物医学、材料、遥感、通信、交通管理、军事侦察、文档处理和工业自动化等许多领域也是不可分割的。
‘捌’ 多媒体技术包括那些技术都有哪些特点
多媒体技术分为传统技术和当前高科技技术
传统技术主要有以下四类:
A、数据压缩技术
B、大规模集成电路(VLSI)制造技术
C、大容量的光盘存储器(CD-ROM)
D、实时多任务操作系统
高科技技术还具有强大的处理声音、文字、图像三个种类
当前互联网络的多媒体关键技术还可以按层次分为十七个方面
1、媒体处 理与编码技术
2、多媒体系统技术
3、多媒体信息组织与管理技术
4、多媒体通信网络技术
5、多媒 体人机接口与虚拟现实技术
6、多媒体应用技术
7、多媒体同步 技术
8、多媒体操作系统技术
9、多媒体中间件技术
10、多媒体交换技术
11、多媒体数据库技术
12、超 媒体技术
13、基于内容检索技术
14、多媒体通信中的QoS管理技术
15、多媒体会议系统技术
16、多媒 体视频点播与交互电视技术
17、虚拟实景空间技术
多媒体有如下几个特点:
1、 媒体数据输入
2、 交互
3、 功能扩充
4、 调试
5、动态数据交换
6、 数据库
7、 网络组件及模板套用
8、 媒体创作软件
9、多媒体节目写作
10、媒体播放
11、其他各类媒体处理
12、 图形制作和图像浏览
13、媒体播放和音频
14、 视频播放
‘玖’ 图像的传送方式有哪些
。
394 电话通信 telephone communication 利用电信号传输语言使双方直接通话的通信。
395 电报通信 telegraph communication 在发信端把文字、像片等书面信息变成电信号送入信道,接收端再复制成书面信息的通信。
396 模拟通信 analog communication 采用连续信号传递信息的通信。
397 数字通信 digital communication 采用离散数字信号传递信息的通信。
398 载波通信 carriar communication 利用终端设备把多个独立信息搬移到较高频段,实现一条信道通多路信息通信。
399 载波电话通信 carrier telephone communication 利用频率分割原理,在一对线或两对线上同时传输多路电话的通信。
400 载波电报通信 carrier telegraph communication 用频率分割原理在一条音频话路或某一频带内同时传输多路电话的通信。
401 传真通信 facsimile communication 利用扫描技术把书面信息通过信道传送到另一地并复制出来的电报通信。
402 图像通信 image communication 能用电信号传输活动图像的通信。
403 多路通信 multiplex communication 用一条公共信道传输一路以上独立信息的通信。
404 电台 radio station 用来发送和接收无线电波进行通信的设备。按调制方式分为调幅电台、调频电台和单边带电台。
405 调频电台 FM radio station 发送和接收无线电调频信号的电台。
406 调幅电台 AM radio station 发送和接收无线电调幅信号的电台。
407 单边带电台 single sideband station 发送和接收无线电单边带调制信号的电台。
408 基地台 base station 在移动通信系统中按照通信覆盖面积要求而设置的中心电台。
409 中继台 repeation station 双方因相距较远无法直接通信而在中间设立的转信电台。
410 固定台 fixed station 安置在固定地点的电台/
411 移动台 mobile station 能在移动过程中通信的电台。包括车载台、机载台、便携台等。
412 便携台 portable radio set 可随身携带的小型电台。
413 无线电接力机 radio relay equipment 转发超短波或微波视距信号进行无线电通信的设备。
414 无线交换机 radio switchboard 亦称无线电控制终端。移动通信系统中为无线电话用户接转信道的设备。
415 电话交换机 telephone switchboard 集中电话用户线路并为用户接线、通话的设备。按接线方式分为人工电话交换机和自动电话交换机。
416 人工电话交换机 manual telephone switchboard 用人力接续用户电话的电话交换机。
417 自动电话交换机 automatic telephone switchboard 能根据用户拨号或按键信号自动接续用户电话的电话交换机。
418 程控电话交换机 program-controlled switchboard 用电子计算机按照预编程序控制接续的自动电话交换机。
419 自动发报机 automatic telegraph transmitter 能自动把编好的莫尔斯电码变成电流脉冲发送到信道上去的发报机。
420 电传打字机 teleprinter 用打字的方式直接拍发和接收电文的电报机。
421 传真机 facsimile equipment 传真电报机的简称。传送文字、像片等书面信息并保留真迹的电报机。
422 载波电话机 carrier telephone terminal 使一对线或两对线上同时传输多路电话的终端设备。
423 载波电报机 carrier telegraph terminal 使用一个话路上同时传送多路电报的终端设备。
424 保密机 security equipment 对通信中传输的信息形式进行密化变换以隐蔽信息内容的通信设备。
425 投影电视 projection TV 借助光学系统把电视图像放大并投射到屏幕上的设备。
426 大屏幕显示设备 large screen display 能将图表、图像等内容显示在1平方米以上面积屏幕上的设备。
427 电缆 cable 装有多股彼此绝缘并有保护外皮的导线。按架设位置分为空中、地下和水下电缆;按保护层分为塑料、橡胶和铅皮等电缆;按传输频率分为音频、低频和高频电缆。
428 天线 antenna 通信系统中用于辐射和接收电磁波的装置。
429 馈线 feeder 通信系统中用于连接电台和天线的金属传输线。
下一代互联网的发展趋势
2005-01-18 09:19
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南方网讯 上一世纪末期,互联网取得了惊人的发展,其网络规模和应用范围迅速扩大,技术内涵也突破了传统互联网的束缚。目前,互联网正在逐步取代和融合原有的各种网络,成为提供通信和信息服务的主流平台。在这种情况下,下一代互联风成为人们关注的热点。
一、网络融合的趋势及互联网的作用
在互联网产生和发展的过程中,电信网的技术也在进步,从多种单一业务的网络向综合业务数字网演进。ISDN和B-ISDN的努力持续了近20年,B-ISDN的核心技术ATM曾经和TCP/IP激烈争夺网络领域的霸权,最终,由于ATM技术过于复杂,网络建设投资过高,未能和TCP/IP抗衡,ATM网退居为互联网的传输平台。
目前,我国电信行业的竞争格局已经形成,各通信运营商都在建设自己的网络,这使电信网的干线传输能力过剩,骨干网的光纤利用率只有10%左右。与此同时,接入网受到技术的限制,速率不能很快提高,成为开展宽带业务的瓶颈。另一方面,传统电信网并不向高层应用提供开放接口,电信业务一般都由网络运营商自己开发。而目前电信网运营商对于宽带新业务的开发远远落后于基础设施的建设,应用的贫乏使收益与投资比例下降,增量不增收。电信行业要摆脱这种困境只有大量开发使用新业务,特别是宽带业务。
多年以来,互联网提供商(ISP)和内容提供商(ICP)一直为缺乏盈利手段而苦恼。网络迅速发展,但却没有稳定的利润,在全球经济危机下一些网络公司的股价跌入谷度,几近破产。最近,ISP们似乎找到了重要的盈利模式,这就是发展“IP电信网”。互联网由于其开放性和灵活性,成为电信网的强劲竞争对手,目前,很多传统的电信业务已被IP网分流,IP电话就是典型的例子。在开展新业务方面,互联网具有得天独厚的优势,能够通过开放平台接纳内容提供商,迅速开展新业务。然而,电信业务和传统互联网业务相比,在服务质量和安全性、可靠性方面有更高的要求。要实现“IP电信网”并不是一件简单的事情。
广播电视网过去一直采用模拟传输技术,单独组网。最近,数字电视和数字无线电广播技术已经大量推广使用,三网(广播电视网、电信网、计算机网)合一的技术条件已经成熟。
经历了B-ISDN的挫折,人们开始认识到“全球一网”的目标是不现实的,只有用某种策略和技术融合各种现有网络和今后可能出现的新网络,使各种网络能够发挥各自的优势,又能协同工作,才是今后网络技术的发展趋势。这一思想充分体现在国际电联(ITU——提出的NGN(下一代网)中。NGN的精髓在于网络的融合,在NGN的体系结构中,各种现有的电信网(包括固定电话网、移动电话网、数据通信网、智能网等),计算机网(包括城域网、局域网等)和广播电视网都通过网关和TCP/IP网相连,TCP/IP网成为沟通各种网络的桥梁,是NGN的核心。边缘网络跨过TCP/IP网的通信连接由统一的软交换平台来进行控制。另一方面,NGN中的TCP/IP网已不再是传统的互联网,必须考虑各种综合业务的要求,采用新技术和新的协议标准。也就是说,应该是下一代互联网(NGI)。
二、多业务网络
互联网要承载多种业务,必须对业务进行分类,以便对不同的业务采用不同的技术和协议。但是目前还没有标准的分类方法。这里以某个大型大企业建议的分类方法为例,将下一代互联网的业务按照交互方式分为消息( Messaging)、浏览(Browsing)和多功能呼叫(Rich Call)。
消息包括现有的短消息业务(SMS)和多媒体消息业务(MMS)。消息方式是一种非实时的,基于客户机-服务器模型的交互方式,需要有一个中间服务器来对消息进行存储和处理。中间服务器可以基于以下方式工作;存储转发(Store and Forward),存储检索(Store and Retrieve),存储推送(Stroe and Push)。消息业务在移动通信网络上已经被证明是一种非常成功的业务,短信业务给移动通信网带来丰厚的回报。提供消息业务也是互联网的强项,例如Instant Message/Presence业务。
浏览业务也可以称为检索,是在信源和信宿之间单向或双向的通信方式,对时延有一定要求,但不像多功能呼叫那样需要很高的实时性。广义的浏览也包括内容分发(Delivery),通过音频流和视频流的传输来分发信息。Web是典型的浏览业务,是互联网最主要和最成功的业务之一,也是电子商务和电子政务的重要组成部分。
多功能呼叫将涵盖目前电信网的主要业务。它指双方或多方的双向实时通信,包括音频和视频交互,数据、文件共享或交换。多功能呼叫需要实时的,带宽可保证的通信平台。这种交互方式满足现有的话音,可视电话,甚至会议电视等实时通信业务的要求。多功能呼叫过程中可以还调用其它类型的业务,例如传送文件时可以使用实时性要求不高的内容分发业务。
有人将互联网的发展分为三代。第一代互联网是政府网络,它的主要业务是消息和文件传送。第二代互联网是公众的网络,它的典型业务是Web应用。下一代(即第三代)互联网将是全还需网络,它的典型业务可能是多功能呼叫,包括移动信息和流媒体业务。
三、移动互联网
近10年来,移动通信迅速发展,中国的移动电话网用户已经超过2亿。随着技术的发展,移动通信网不仅能够提供移动话音业务,还能够开展移动信息服务。第三代移动通信(3G)技术使移动终端能够接入IP网,人们在移动过程中能够保持网络连接,不间断地接受通信和信息服务。为了支持移动信息服务,下一代互联网必将是移动互联网。
从用户的角度看,信息的移动性是指人们可以使用手持或车载移动终端随时随地使用互联网服务,包括多功能呼叫、浏览和消息服务。从技术的角度看,移动互联网综合了互联网领域和移动通信领域的技术,采用全新的体系结构。移动互联网技术体系结构(MITA)分为三层:平台层(Platform Layer),移动互联网层(Mobile Internet Layer)和应用层(Application Layer)。这种粗粒度的划分,为移动互联网的互操作性和网络的演进留下了发展空间。
平台层包括所有与移动互联网接入有关的技术(例如操作系统和接入方式),对应于传统互联网中的物理层和链路层,是移动互联网的基础平台。Linux和Symbian是很有前景