專利名稱：無線彩色圖像傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線傳輸彩色圖像的設(shè)備。
已有的同類技術(shù)之一，是西門子公司的傳輸?shù)退俾实暮诎讏D像的通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)在發(fā)送一側(cè)將圖像信息數(shù)據(jù)經(jīng)適當(dāng)壓縮，并隨后用一電信通道專用代碼進(jìn)行編碼并間接或直接傳輸給一電信網(wǎng)，優(yōu)先為單向傳輸。在接收一側(cè)，這些圖像數(shù)據(jù)與發(fā)送一側(cè)的過程相對應(yīng)，在解壓縮和譯碼之后被存儲在一屏幕顯示存儲器中，經(jīng)顯示器顯示。該技術(shù)用于監(jiān)視、監(jiān)控和可視電話。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種采用窄帶載頻工作的高速率、高幀頻，小型化、攜帶和安裝方便、用途廣泛的無線彩色圖像傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明通過其結(jié)構(gòu)特征得到了實(shí)現(xiàn)。本無線彩色圖像傳輸系統(tǒng)由發(fā)射部分和接收部分組成，其特征在于發(fā)射部分由CCD攝像機(jī)、圖像數(shù)字化壓縮、數(shù)字糾錯(cuò)編碼、數(shù)據(jù)調(diào)制、窄帶無線發(fā)送和單片機(jī)電路部件構(gòu)成，圖像數(shù)字化壓縮、數(shù)字糾錯(cuò)編碼、數(shù)據(jù)調(diào)制、窄帶無線發(fā)送各電路部件的信息輸出端和輸入端依上述順序首尾相連，單片機(jī)控制輸出端分別對應(yīng)與上述各電路部件控制端連接，攝像機(jī)圖像信息輸出端與圖像數(shù)字化壓縮電路部件相連；接收部分由窄帶無線接收、數(shù)據(jù)解調(diào)、數(shù)據(jù)糾錯(cuò)解碼、圖像解壓縮電路部件、圖像顯示器和計(jì)算機(jī)控制裝置構(gòu)成，圖像顯示器信息輸入端與圖像解壓縮電路部件的信息輸出端相連，計(jì)算機(jī)控制裝置的控制信息輸出端分別對應(yīng)與輸出輸入端依順序首尾相連的窄帶無線接收、數(shù)據(jù)解調(diào)、糾錯(cuò)解碼和圖像壓縮電路部件的控制端相連。
對上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明技術(shù)，具體的優(yōu)點(diǎn)方案是圖像數(shù)字化壓縮電路部件由A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)并／串轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成；數(shù)字糾錯(cuò)編碼電路部件由擾碼、RS編碼、交織、卷積編碼和調(diào)整電路構(gòu)成，調(diào)整電路作用于RS編碼電路；數(shù)據(jù)調(diào)制電路部件由振蕩、調(diào)制和濾波電路構(gòu)成，振蕩電路作用于調(diào)制電路；
窄帶無線發(fā)送電路部件由壓縮振蕩、頻率合成、前置放大和功放電路構(gòu)成，壓控振蕩與頻率合成相互作用，形成閉合回路；窄帶無線接收電路部件由低噪前置放大、頻率合成，壓控振蕩和中放電路構(gòu)成，壓控振蕩與低噪前置放大電路的信號變頻后饋給中放電路；數(shù)據(jù)解調(diào)電路部件由濾波、振蕩、載波恢復(fù)、時(shí)鐘恢復(fù)和軟判決電路構(gòu)成，濾波后的中放信息與振蕩電路信號疊加后饋給載波恢復(fù)電路，時(shí)鐘恢復(fù)信息作用于載波恢復(fù)電路；數(shù)字糾錯(cuò)解碼電路部件由卷積譯碼、去交織、RS解碼、調(diào)整和去擾電路構(gòu)成；數(shù)字圖像解壓縮電路由數(shù)據(jù)串／并轉(zhuǎn)換、解壓縮和D／A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的無線模擬彩色圖像傳輸頻帶寬、載頻較高，易受干擾。只能視距傳輸?shù)娜秉c(diǎn)，其特點(diǎn)之一是采用了圖像壓縮編碼和圖像解壓縮技術(shù)，使圖像數(shù)據(jù)大幅度壓縮，加上其特殊性--幀與幀之間的圖像相對變化量較小時(shí)，每秒傳輸?shù)膸试酱?，因而可用較窄的無線頻帶寬度即可得到較清晰的實(shí)時(shí)圖像，比如以128Kbps的速率傳輸，清晰度為352×288像素的圖像時(shí)可達(dá)每秒10～15幀。同時(shí)該系統(tǒng)的載頻可以很低(例如低于幾十千周，便于非視距的移動(dòng)圖像傳輸。
發(fā)本發(fā)明另一特點(diǎn)是采用了數(shù)據(jù)糾錯(cuò)編碼技術(shù)和數(shù)據(jù)糾錯(cuò)解碼技術(shù)，使突發(fā)和其它的干擾信號不影響正常的圖像通信，便于通信環(huán)境惡劣的移動(dòng)圖像傳輸。
由于本發(fā)明的系統(tǒng)可以工作在超短波或短波頻段，便于攜帶和移動(dòng)圖像傳輸，在戰(zhàn)時(shí)毀壞后便于修復(fù)，同時(shí)，有微波等直視通訊無可比擬的翻越障礙的能力，因而，可廣泛應(yīng)用于軍事、公安、交通、石油、防火、防汛、地震等現(xiàn)場，迅速、有效地將現(xiàn)場圖像及時(shí)傳輸?shù)街笓]中心。
下面結(jié)合


本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例方案圖1發(fā)射部分基本結(jié)構(gòu)框圖對于前一幅圖像信息變化量的數(shù)據(jù)信息，而固定不變的部分則用較少的數(shù)據(jù)量傳輸，因此，每秒傳輸?shù)膸瑪?shù)可能是變化的，即后一幅圖像若與前一幅圖像相似，則每秒傳輸?shù)膱D像幀數(shù)就多，反之則少。
數(shù)據(jù)糾錯(cuò)編碼電路由擾碼、RS編碼、調(diào)整、交織、卷積編碼電路構(gòu)成，該糾錯(cuò)編碼電路采用RS和卷積碼雙重編碼方式，將圖像壓縮編碼電路送來的圖2接收部分基本結(jié)構(gòu)框圖由圖可見，發(fā)射部分由CCD攝像機(jī)，圖像壓縮、糾錯(cuò)編碼、數(shù)據(jù)調(diào)制，無線發(fā)送和單片機(jī)控制電路五部分構(gòu)成，圖像壓縮編碼電路電A／D轉(zhuǎn)換、壓縮、并／串電路構(gòu)成，將攝像機(jī)產(chǎn)生的視頻信號變換成數(shù)字信號，比如時(shí)鐘信號為128KHZ時(shí)，將輸出128Kbit／S的含有圖像信息的數(shù)字信號。由于時(shí)鐘信號為128KHZ，不能128Kbit／S的速率全部傳遞每秒50幀的全電視信號，所以它將根據(jù)采集到的圖像信息自動(dòng)計(jì)算，在每秒50幀的全電視信號中按一定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)間隔均勻或不均勻地分配10～15幀的圖像信息，將其變成數(shù)據(jù)信號，若圖像信息相對變化量較小時(shí)，主要傳遞后一幅圖像相128bit／S的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行雙重糾錯(cuò)編碼，此時(shí)其時(shí)鐘頻率為144KHZ，經(jīng)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)編碼后輸出144KHZ的I、Q兩路信號，該I、Q信號再進(jìn)入高品質(zhì)的數(shù)據(jù)調(diào)制電路，該數(shù)據(jù)調(diào)制電路由振蕩、調(diào)制、濾波電路構(gòu)成，它采用可節(jié)約寬帶的OPSK調(diào)制方案，使整機(jī)性能得到保障。這里數(shù)據(jù)調(diào)制的時(shí)鐘頻率仍為144KHZ。經(jīng)QPSK調(diào)制后的射頻信號為中頻21．4 MHZ，再與另一本振信號混頻，得到所需的射頻信號，其頻率范圍為25～450MHZ，經(jīng)窄帶無線發(fā)送電路放大后發(fā)射至空中。
整個(gè)發(fā)射部分的各電路均受單片機(jī)的控制，以協(xié)調(diào)工作。
接收部分由無線射頻接收、數(shù)據(jù)解調(diào)、數(shù)據(jù)糾錯(cuò)譯碼、數(shù)據(jù)圖像解壓、圖像顯示器和計(jì)算機(jī)控制裝置構(gòu)成，接收部分的信號流程為發(fā)射部分信號流程的逆過程。
無線接收電路由高頻低噪聲放大器LNA、頻率合成、VCO和IF中放等電路構(gòu)成，無線接收電路將發(fā)射部分發(fā)射的射頻信號接收下來，放大后與接收本振信號混頻后得到的中頻信號，頻率為21．4MH。該中頻信號進(jìn)入高品質(zhì)的QPSK數(shù)據(jù)解調(diào)電路，該數(shù)據(jù)解調(diào)電路由濾波、振蕩、載波恢復(fù)、時(shí)鐘恢復(fù)、軟判決電路構(gòu)成，解調(diào)輸出144Kbit／S的I、Q信號，該I、Q信號再送至糾錯(cuò)解碼電路，該糾錯(cuò)解碼電路由卷積譯碼、去交織、RS解碼、調(diào)整、去擾電路構(gòu)成，由解調(diào)輸出144Kbit／S的I、Q信號，經(jīng)糾錯(cuò)解碼后得到與發(fā)射部分中圖像壓縮編碼輸出電路輸出一樣的128Kbit／S的的消除了干擾信號的數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號再進(jìn)入圖像解壓縮電路，該電路由串／并轉(zhuǎn)換、解壓縮和D／A轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，經(jīng)該電路處理后最后恢復(fù)成視頻信號，并由顯示器顯示出穩(wěn)定、清晰的圖像。
接收部分、圖像解壓縮電路的時(shí)鐘信號為128KHZ，數(shù)據(jù)糾錯(cuò)解碼電路及高品質(zhì)的數(shù)據(jù)解調(diào)電路的時(shí)鐘頻率經(jīng)為144KHZ。接收部分各電路均受計(jì)算機(jī)控制。
權(quán)利要求
1.無線彩色圖像傳輸系統(tǒng)，由發(fā)射部分和接收部分組成，其特征在于發(fā)射部分由CCD攝像機(jī)、圖像數(shù)字化壓縮、數(shù)字糾錯(cuò)編、數(shù)據(jù)調(diào)制、窄帶無線發(fā)送和單片機(jī)控制電路部件構(gòu)成，圖像數(shù)字化壓縮、數(shù)字糾錯(cuò)編碼、數(shù)據(jù)調(diào)制、窄帶無線發(fā)送各電路部件的信息輸出、入端端依上述順序首尾相連，單片機(jī)控制輸出端分別對應(yīng)與上述各電路部件控制端連接，攝像機(jī)圖像信息輸出端與圖像數(shù)字化壓縮電路部件相連；接收部分由窄帶無線接收、數(shù)據(jù)解調(diào)、數(shù)據(jù)糾錯(cuò)解碼、圖像解壓縮電路部件、圖像顯示器和計(jì)算機(jī)控制裝置構(gòu)成，圖像顯示器信息輸入端與圖像解壓縮電路部件的信息輸入端相連，計(jì)算機(jī)控制裝置的控制信息輸出端分別對應(yīng)與輸出、輸入端依順序首尾相連的窄帶無線接收、數(shù)據(jù)解調(diào)、糾錯(cuò)解碼和圖像解壓縮電路部件的控制端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的無線彩色圖像傳輸系統(tǒng)，其特征在于圖像數(shù)字化壓縮電路部件由A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)并／串轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成；數(shù)據(jù)糾錯(cuò)編碼電路部件由擾碼，RS編碼、交織、卷積編碼和調(diào)整電路構(gòu)成，調(diào)整電作用于RS編電路；數(shù)據(jù)調(diào)制電路部件由振蕩、調(diào)制和濾波電路構(gòu)成，振蕩電路作用于調(diào)制電路；窄帶無線發(fā)送電路部件由壓控振蕩、頻率合成、前置放大和功放電路構(gòu)成，壓控振蕩與頻率合成相互作用，形成閉合回路；窄帶無線接收電路部件由低噪聲前置放大、頻率合成、壓控振蕩和中放電路構(gòu)成，壓控振蕩與低噪前置放大電路的信號疊加后饋給中放電路；數(shù)據(jù)解調(diào)電路部件由濾波、振蕩、載波恢復(fù)、時(shí)鐘恢復(fù)和軟判決電構(gòu)成，濾波后的中放信息與振蕩電路信號疊加后饋給載波恢復(fù)電路，時(shí)鐘恢復(fù)信息作用于載波恢復(fù)電路；數(shù)字糾錯(cuò)解碼電路部件由卷積譯碼、去交織、RS解碼、調(diào)整和去擾電路構(gòu)成；數(shù)字圖像解縮電路由數(shù)據(jù)串／并轉(zhuǎn)換、解壓縮和D／A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。
全文摘要
本無線彩色圖像傳輸系統(tǒng)具有二個(gè)突出特點(diǎn),其一是采用了圖像壓縮編碼和圖像解壓縮技術(shù),使圖像數(shù)據(jù)大幅度壓縮,使系統(tǒng)的載頻帶寬可以很窄,(例如低于幾十千周),其二是采用了數(shù)據(jù)糾錯(cuò)編碼技術(shù)和數(shù)據(jù)糾錯(cuò)解碼技術(shù),使突發(fā)的干擾信號不影響正常的圖像傳輸。由于本發(fā)明系統(tǒng)可以工作在超短波頻段,便于攜帶和移動(dòng)圖像傳輸,也便于操作和維修,有微波等直視通訊無可比擬的翻越障礙的能力,因而具有相當(dāng)廣泛的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號H04N11/04GK1282179SQ0011314
公開日2001年1月31日 申請日期2000年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者向丹河 申請人:四川廣漢三星鋁業(yè)有限公司