专利名称：无线彩色图像传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线传输彩色图像的设备。
已有的同类技术之一，是西门子公司的传输低速率的黑白图像的通信系统。该系统在发送一侧将图像信息数据经适当压缩，并随后用一电信通道专用代码进行编码并间接或直接传输给一电信网，优先为单向传输。在接收一侧，这些图像数据与发送一侧的过程相对应，在解压缩和译码之后被存储在一屏幕显示存储器中，经显示器显示。该技术用于监视、监控和可视电话。
本发明的目的是设计一种采用窄带载频工作的高速率、高帧频，小型化、携带和安装方便、用途广泛的无线彩色图像传输系统。
本发明通过其结构特征得到了实现。本无线彩色图像传输系统由发射部分和接收部分组成，其特征在于发射部分由CCD摄像机、图像数字化压缩、数字纠错编码、数据调制、窄带无线发送和单片机电路部件构成，图像数字化压缩、数字纠错编码、数据调制、窄带无线发送各电路部件的信息输出端和输入端依上述顺序首尾相连，单片机控制输出端分别对应与上述各电路部件控制端连接，摄像机图像信息输出端与图像数字化压缩电路部件相连；接收部分由窄带无线接收、数据解调、数据纠错解码、图像解压缩电路部件、图像显示器和计算机控制装置构成，图像显示器信息输入端与图像解压缩电路部件的信息输出端相连，计算机控制装置的控制信息输出端分别对应与输出输入端依顺序首尾相连的窄带无线接收、数据解调、纠错解码和图像压缩电路部件的控制端相连。
对上述结构的本发明技术，具体的优点方案是图像数字化压缩电路部件由A／D模数转换、数据压缩、数据并／串转换电路构成；数字纠错编码电路部件由扰码、RS编码、交织、卷积编码和调整电路构成，调整电路作用于RS编码电路；数据调制电路部件由振荡、调制和滤波电路构成，振荡电路作用于调制电路；
窄带无线发送电路部件由压缩振荡、频率合成、前置放大和功放电路构成，压控振荡与频率合成相互作用，形成闭合回路；窄带无线接收电路部件由低噪前置放大、频率合成，压控振荡和中放电路构成，压控振荡与低噪前置放大电路的信号变频后馈给中放电路；数据解调电路部件由滤波、振荡、载波恢复、时钟恢复和软判决电路构成，滤波后的中放信息与振荡电路信号叠加后馈给载波恢复电路，时钟恢复信息作用于载波恢复电路；数字纠错解码电路部件由卷积译码、去交织、RS解码、调整和去扰电路构成；数字图像解压缩电路由数据串／并转换、解压缩和D／A数模转换电路构成。
本发明克服了传统的无线模拟彩色图像传输频带宽、载频较高，易受干扰。只能视距传输的缺点，其特点之一是采用了图像压缩编码和图像解压缩技术，使图像数据大幅度压缩，加上其特殊性--帧与帧之间的图像相对变化量较小时，每秒传输的帧率越大，因而可用较窄的无线频带宽度即可得到较清晰的实时图像，比如以128Kbps的速率传输，清晰度为352×288像素的图像时可达每秒10～15帧。同时该系统的载频可以很低(例如低于几十千周，便于非视距的移动图像传输。
发本发明另一特点是采用了数据纠错编码技术和数据纠错解码技术，使突发和其它的干扰信号不影响正常的图像通信，便于通信环境恶劣的移动图像传输。
由于本发明的系统可以工作在超短波或短波频段，便于携带和移动图像传输，在战时毁坏后便于修复，同时，有微波等直视通讯无可比拟的翻越障碍的能力，因而，可广泛应用于军事、公安、交通、石油、防火、防汛、地震等现场，迅速、有效地将现场图像及时传输到指挥中心。
下面结合
本发明的一个实施例方案图1发射部分基本结构框图对于前一幅图像信息变化量的数据信息，而固定不变的部分则用较少的数据量传输，因此，每秒传输的帧数可能是变化的，即后一幅图像若与前一幅图像相似，则每秒传输的图像帧数就多，反之则少。
数据纠错编码电路由扰码、RS编码、调整、交织、卷积编码电路构成，该纠错编码电路采用RS和卷积码双重编码方式，将图像压缩编码电路送来的图2接收部分基本结构框图由图可见，发射部分由CCD摄像机，图像压缩、纠错编码、数据调制，无线发送和单片机控制电路五部分构成，图像压缩编码电路电A／D转换、压缩、并／串电路构成，将摄像机产生的视频信号变换成数字信号，比如时钟信号为128KHZ时，将输出128Kbit／S的含有图像信息的数字信号。由于时钟信号为128KHZ，不能128Kbit／S的速率全部传递每秒50帧的全电视信号，所以它将根据采集到的图像信息自动计算，在每秒50帧的全电视信号中按一定时间标准间隔均匀或不均匀地分配10～15帧的图像信息，将其变成数据信号，若图像信息相对变化量较小时，主要传递后一幅图像相128bit／S的数据信号进行双重纠错编码，此时其时钟频率为144KHZ，经数据纠错编码后输出144KHZ的I、Q两路信号，该I、Q信号再进入高品质的数据调制电路，该数据调制电路由振荡、调制、滤波电路构成，它采用可节约宽带的OPSK调制方案，使整机性能得到保障。这里数据调制的时钟频率仍为144KHZ。经QPSK调制后的射频信号为中频21．4 MHZ，再与另一本振信号混频，得到所需的射频信号，其频率范围为25～450MHZ，经窄带无线发送电路放大后发射至空中。
整个发射部分的各电路均受单片机的控制，以协调工作。
接收部分由无线射频接收、数据解调、数据纠错译码、数据图像解压、图像显示器和计算机控制装置构成，接收部分的信号流程为发射部分信号流程的逆过程。
无线接收电路由高频低噪声放大器LNA、频率合成、VCO和IF中放等电路构成，无线接收电路将发射部分发射的射频信号接收下来，放大后与接收本振信号混频后得到的中频信号，频率为21．4MH。该中频信号进入高品质的QPSK数据解调电路，该数据解调电路由滤波、振荡、载波恢复、时钟恢复、软判决电路构成，解调输出144Kbit／S的I、Q信号，该I、Q信号再送至纠错解码电路，该纠错解码电路由卷积译码、去交织、RS解码、调整、去扰电路构成，由解调输出144Kbit／S的I、Q信号，经纠错解码后得到与发射部分中图像压缩编码输出电路输出一样的128Kbit／S的的消除了干扰信号的数据信号，该数据信号再进入图像解压缩电路，该电路由串／并转换、解压缩和D／A转换电路构成，经该电路处理后最后恢复成视频信号，并由显示器显示出稳定、清晰的图像。
接收部分、图像解压缩电路的时钟信号为128KHZ，数据纠错解码电路及高品质的数据解调电路的时钟频率经为144KHZ。接收部分各电路均受计算机控制。
权利要求
1.无线彩色图像传输系统，由发射部分和接收部分组成，其特征在于发射部分由CCD摄像机、图像数字化压缩、数字纠错编、数据调制、窄带无线发送和单片机控制电路部件构成，图像数字化压缩、数字纠错编码、数据调制、窄带无线发送各电路部件的信息输出、入端端依上述顺序首尾相连，单片机控制输出端分别对应与上述各电路部件控制端连接，摄像机图像信息输出端与图像数字化压缩电路部件相连；接收部分由窄带无线接收、数据解调、数据纠错解码、图像解压缩电路部件、图像显示器和计算机控制装置构成，图像显示器信息输入端与图像解压缩电路部件的信息输入端相连，计算机控制装置的控制信息输出端分别对应与输出、输入端依顺序首尾相连的窄带无线接收、数据解调、纠错解码和图像解压缩电路部件的控制端相连。
2.如权利要求1所述的无线彩色图像传输系统，其特征在于图像数字化压缩电路部件由A／D模数转换、数据压缩、数据并／串转换电路构成；数据纠错编码电路部件由扰码，RS编码、交织、卷积编码和调整电路构成，调整电作用于RS编电路；数据调制电路部件由振荡、调制和滤波电路构成，振荡电路作用于调制电路；窄带无线发送电路部件由压控振荡、频率合成、前置放大和功放电路构成，压控振荡与频率合成相互作用，形成闭合回路；窄带无线接收电路部件由低噪声前置放大、频率合成、压控振荡和中放电路构成，压控振荡与低噪前置放大电路的信号叠加后馈给中放电路；数据解调电路部件由滤波、振荡、载波恢复、时钟恢复和软判决电构成，滤波后的中放信息与振荡电路信号叠加后馈给载波恢复电路，时钟恢复信息作用于载波恢复电路；数字纠错解码电路部件由卷积译码、去交织、RS解码、调整和去扰电路构成；数字图像解缩电路由数据串／并转换、解压缩和D／A数模转换电路构成。
全文摘要
本无线彩色图像传输系统具有二个突出特点,其一是采用了图像压缩编码和图像解压缩技术,使图像数据大幅度压缩,使系统的载频带宽可以很窄,(例如低于几十千周),其二是采用了数据纠错编码技术和数据纠错解码技术,使突发的干扰信号不影响正常的图像传输。由于本发明系统可以工作在超短波频段,便于携带和移动图像传输,也便于操作和维修,有微波等直视通讯无可比拟的翻越障碍的能力,因而具有相当广泛的实用价值。
文档编号H04N11/04GK1282179SQ0011314
公开日2001年1月31日 申请日期2000年9月1日 优先权日2000年9月1日
发明者向丹河 申请人:四川广汉三星铝业有限公司