1 背景概要介紹 
　　圖像傳輸是現(xiàn)代社會(huì)每時(shí)每刻都在進(jìn)行的工作，已經(jīng)成為社會(huì)日常生活中*的信息產(chǎn)品，具體應(yīng)用如：電視、電影、會(huì)議電視、視頻監(jiān)控、等。人類在接受信息的來(lái)源方面，靠眼睛攝入的圖像信息占80％以上。在現(xiàn)代社會(huì)，人們迫切需要了解正在發(fā)生的社會(huì)社會(huì)事件，而且人們不滿足于文字報(bào)道、語(yǔ)音報(bào)道，更需要從現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像來(lái)看到真實(shí)直觀的場(chǎng)面。因此，圖像傳輸設(shè)備有著巨大的市場(chǎng)需求。 
　　 電視廣播是目前實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸?shù)闹饕绞?。電視采取現(xiàn)場(chǎng)多角度攝像，通過衛(wèi)星或地面的通信線路把視頻信號(hào)傳送到電視臺(tái)、經(jīng)過導(dǎo)演切換控制后的畫面視頻信號(hào)再用另外的通信線路傳輸?shù)桨l(fā)射臺(tái)、由發(fā)射臺(tái)通過有線或無(wú)線信號(hào)方式播出，觀眾通過電視機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像接收、觀看。這種電視廣播方式的zui大好處是節(jié)省播出線路頗帶，8MHz帶寬的一路電視圖像可以提供幾十萬(wàn)直至上千萬(wàn)觀眾同時(shí)收看；但是由于其采用的廣播方式，必然帶來(lái)“電視臺(tái)播出什么，觀眾只能收看什么”的弊病，大大限制了觀眾的選擇性；在信息化社會(huì)中，人們自主選擇信息的需求越來(lái)越迫切，要求越來(lái)越高，單純的電視廣播方式不能滿足人們的需要，將要逐步過渡到交互式電視廣播。在現(xiàn)代社會(huì)，必需充分利用遍布的寬帶網(wǎng)絡(luò)和豐富的信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息的自由“點(diǎn)播”，才能滿足人們對(duì)信息獲取的個(gè)性化要求。 
　　 為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀看現(xiàn)場(chǎng)圖像的要求，關(guān)鍵是解決圖像實(shí)時(shí)傳輸問題；而圖像的信息量巨大，在傳輸過程中需要很大的線路帶寬資源：模擬電視圖像占8MHz帶寬，數(shù)字電視原始圖像需要170Mbps的傳輸碼率；但是寬帶遠(yuǎn)距離通信線路的使用費(fèi)十分昂貴。因此，為了降低圖像傳輸?shù)馁M(fèi)用，必需壓縮其占用的線路帶寬，即采用圖像信息壓縮技術(shù)；而圖像壓縮在模擬信號(hào)方式下無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只能在數(shù)字信號(hào)方式下進(jìn)行。 
近幾年來(lái)，Internet蓬勃發(fā)展，而且逐步發(fā)展成為一個(gè)寬帶數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，其觸角遍及各地，是一個(gè)使用十分方便的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。這樣，我們可以把現(xiàn)場(chǎng)的圖像數(shù)字比以后，經(jīng)過圖像壓縮處理，通過Internet傳輸?shù)饺魏涡枰獔D像的地方。 
2 相關(guān)技術(shù)情況 
　　 圖像信號(hào)是自然界發(fā)出的光通過物體反射后、進(jìn)入人眼睛形成的物理信號(hào)，屬于模擬信號(hào)方式。如果需要對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化的處理、傳輸和存儲(chǔ)，事先必須完成圖像信號(hào)的光/電轉(zhuǎn)換和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；由于人的眼睛只能識(shí)別模擬物理信號(hào)，所以處理完畢后的數(shù)字信號(hào)還需要還原為模擬圖像信號(hào)，即完成數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換和電/光轉(zhuǎn)換。
　　 圖像數(shù)字化技術(shù)為圖像的計(jì)算機(jī)處理奠定基礎(chǔ)，它把物理的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)值，以便于算法處理、遠(yuǎn)程傳輸和長(zhǎng)期存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了許多模擬技術(shù)難以完成的圖像表現(xiàn)功能；當(dāng)然，數(shù)字化技術(shù)還包括把數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為人眼可見的模擬圖像信號(hào)這一過程。 
　　 圖像壓縮技術(shù)可以在圖像不失真或少失真的情況下，降低圖像數(shù)據(jù)傳輸率、減小占用信道帶寬、減少占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)空間，是圖像信息處理的重要內(nèi)容。實(shí)際上，攜帶信息的圖像原始信號(hào)中存在著很大的信息冗余，按照不同的角度可以分成：空間允余——二維圖像的物體和背景在其物理表面上的光學(xué)相關(guān)性；時(shí)間冗余——運(yùn)動(dòng)圖像在時(shí)間上存在著相關(guān)性；知識(shí)冗余——由于存在著先驗(yàn)知識(shí)和背景知識(shí)，使得需要傳輸?shù)男畔⒘繙p少；視覺冗余——人的眼睛對(duì)某些圖像特征不敏感，這些特征信息可以不在圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)；編碼冗余——攜帶信息的符號(hào)熵大于信息熵，這種符號(hào)數(shù)據(jù)中就存在冗余。既然圖像數(shù)據(jù)中存在信息冗余，就有可能對(duì)圖像數(shù)據(jù)量進(jìn)行壓縮，針對(duì)數(shù)據(jù)冗余的類型不同，可以有多種不同的數(shù)據(jù)壓縮方法。 
　　 常見的圖像壓縮技術(shù)有：JPEG，MPEG，H.26I，小波變換等。MPEG—II可以把數(shù)字電視近200Mbps的碼率壓縮到5Mbps，把高清晰度電視1Gbps的碼率壓縮25Mbps。這樣，借助某種率數(shù)字調(diào)制方法，現(xiàn)在用于傳送一路模擬電視的信道帶寬，可以用來(lái)傳送四路數(shù)字電視和一路高清晰度電視。MPEG—I使標(biāo)準(zhǔn)視頻（CIF）信號(hào)40Mbps的碼率壓縮到1.2Mbps，讓一張VCD視盤能存入一個(gè)75分鐘的影視節(jié)目。目前的圖像壓縮技術(shù)可以做到：在人眼的敏感范圍內(nèi)，靜態(tài)圖像壓縮率為50∶1，活動(dòng)圖像壓縮率可達(dá)50—200∶1。 
　　 在活動(dòng)圖像的壓縮技術(shù)中，除了MPEG—II于電視廣播以外，應(yīng)用zui廣泛的技術(shù)莫過于MPEG—IV。MEPG－IV主要解決在甚低速率（64kbps以內(nèi)）通信線路上傳輸一定質(zhì)量圖像的問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多媒體信息的共同傳輸。主要用于移動(dòng)通信和個(gè)人通信，可以拓展到目前的Internet上應(yīng)用。今后MPEG—IV圖像壓縮技術(shù)可能應(yīng)用的具體產(chǎn)品包括：多媒體電腦、掌上電腦、網(wǎng)絡(luò)電視、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議、等。 
　　 Internet是20世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)影響zui大的信息傳輸技術(shù)。Internet的理論基礎(chǔ)是分組交換，硬件基礎(chǔ)是Ethernet、光纖通信和大規(guī)模集成電路，軟件基礎(chǔ)是TCP／IP，Windows和JAVA，應(yīng)用方式有WEB，，F(xiàn)TP等，總之Internet的出現(xiàn)正在改變者社會(huì)生活的方方面面。 
　　 利用Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)暮锰幨牵憾喾N信息共同傳輸，形成多媒體信息流；較低的運(yùn)行費(fèi)用，即無(wú)需繳納長(zhǎng)途電信費(fèi)用，只需繳付Internet使用費(fèi)，甚至可以固定月租費(fèi)，大大降低了圖像傳輸費(fèi)用；傳輸可靠、具有很高的傳輸質(zhì)量；Internet接口標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議通用，使用十分方便。隨著Internet的普及，人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，到達(dá)一個(gè)被稱為后PC的時(shí)代。我們不僅用PC能上網(wǎng)，用各式各樣的嵌入式設(shè)備也能上網(wǎng)，如掌上電腦、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、、TV機(jī)頂盒等信息電器都可以實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)功能。這些信息電器無(wú)一例外均采用嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是界于單片機(jī)系統(tǒng)和臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)之間的新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它一方面具有單片機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、耗電省、低成本的特點(diǎn)，同時(shí)還具備臺(tái)式機(jī)處理能力強(qiáng)、有＊作系統(tǒng)支持等優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)在各種信息電器中廣泛使用。
 
3 技術(shù)應(yīng)用情況 
　　 在掌握了圖像數(shù)字化、數(shù)字圖像壓縮、嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、Internet網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)，如：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)、等。這些產(chǎn)品目前在社會(huì)上已經(jīng)有著一定的應(yīng)用，其功能和作用已經(jīng)被市場(chǎng)認(rèn)可，把上述新技術(shù)運(yùn)用到這些產(chǎn)品上，將產(chǎn)生功能、性能的倍增效益，大大提高這些產(chǎn)品的可用性．會(huì)極大地推廣這些產(chǎn)品的市場(chǎng)使用量。 
3.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 
　　 視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前已經(jīng)成為安全技術(shù)防范體系中的一個(gè)重要組成部分，它通過固定攝像機(jī)和可遙控?cái)z像機(jī)直接觀看被監(jiān)視場(chǎng)所，可以把被監(jiān)視場(chǎng)所現(xiàn)場(chǎng)的圖像和聲音內(nèi)容通過通信線路傳送到監(jiān)控中心，同時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以與防盜報(bào)警等其它安全防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，使得防范能力更加強(qiáng)大。 
　　 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。在九十年代初以前，主要是以模擬設(shè)備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，稱為*代模擬監(jiān)控系統(tǒng)。九十年代中期，利用計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)。九十年代末以來(lái)，以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲(chǔ)和播放為核心，以實(shí)用的智能圖像分析為特色，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化時(shí)代，是視頻圖像監(jiān)控的技術(shù)，稱為第三代遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 
　　 第三代遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以數(shù)字視頻處理技術(shù)為核心，綜合利用光電傳感器、數(shù)字化圖像處理、嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制和人工智能等技術(shù)的一種新型監(jiān)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅具有本地?cái)?shù)字監(jiān)控系統(tǒng)所具有的計(jì)算機(jī)快速處理能力、數(shù)字信息抗*力、便于快速查詢記錄、視頻圖像清晰及單機(jī)顯示多路圖像等優(yōu)點(diǎn)，而且依托網(wǎng)絡(luò)，真正發(fā)揮了寬帶網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，通過IP網(wǎng)絡(luò)，把監(jiān)控中心和網(wǎng)絡(luò)可以到達(dá)的任何地方的監(jiān)控目標(biāo)組合成一個(gè)系統(tǒng)，適應(yīng)了當(dāng)前辦公樓設(shè)備管理數(shù)字比、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)。 
　　在監(jiān)控領(lǐng)域中，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是一種發(fā)展趨勢(shì)。監(jiān)控系統(tǒng)從zui初的模擬監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到基于PC多媒體卡的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，解決了視頻質(zhì)量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題，大量的局部監(jiān)控系統(tǒng)得以建立。但網(wǎng)絡(luò)帶寬的不足和音視頻編解碼技術(shù)的限制，使得網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展緩慢。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和多媒體及Internet技術(shù)的發(fā)展，特別是IP網(wǎng)絡(luò)和MPEG4技術(shù)的逐步成熟，網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用階段。
3．2 視頻會(huì)議系統(tǒng) 
　　 遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠節(jié)省會(huì)議時(shí)間、提高會(huì)議效率、加快會(huì)議做出決定的進(jìn)程，為部門和企業(yè)大大節(jié)省會(huì)議開支，同時(shí)減少人們?yōu)榱藚⒓痈鞣N會(huì)議而頻繁出差帶來(lái)的勞累；而且由于減少了人們的出行，降低了交通運(yùn)輸壓力，還為環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。早期的遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)稱為電視會(huì)議，目前已經(jīng)發(fā)展成為多媒體會(huì)議系統(tǒng)。多媒體會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是利用全面的信息流來(lái)交換與會(huì)者的思想，信息流中不僅包含活動(dòng)圖像、聲音，還有靜止圖形、文字材料等，而且可以提供參會(huì)者共同使用的電子白板和文字交談程序，以便與會(huì)者有一個(gè)高度共享的空間來(lái)充分交流。視頻會(huì)議系統(tǒng)是信息化社會(huì)的標(biāo)志之一。2001年*視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)備的市場(chǎng)已經(jīng)超過了10億美元。 
3.3 視頻點(diǎn)播系統(tǒng) 
　　 隨著圖像壓縮技術(shù)的成熟和家庭寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，在圖像服務(wù)器和流媒體技術(shù)的支持下，在家里實(shí)現(xiàn)電視/電影節(jié)目的即點(diǎn)即播成為現(xiàn)實(shí)。觀眾從被動(dòng)收看節(jié)目的電視廣播接收方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)選擇的節(jié)目點(diǎn)播方式，是大眾文化娛樂方式的根本轉(zhuǎn)變。
　　 上個(gè)世紀(jì)90年代出現(xiàn)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，因?yàn)樾枰獦O其豐富的寬帶網(wǎng)絡(luò)資源、導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行成本過高，無(wú)法大規(guī)模推廣使用。如果切實(shí)解決了圖像信息壓縮技術(shù)實(shí)現(xiàn)問題，再加上寬帶Internet的普及，視頻點(diǎn)播的實(shí)際應(yīng)用就為時(shí)不遠(yuǎn)了。 
3.4 有線電視監(jiān)測(cè) 
　　 電視是采取廣播方式給觀眾傳送節(jié)目的，廣播是一種單方向的信息傳輸，電視臺(tái)要了解節(jié)目傳送質(zhì)量，必須建立一個(gè)的電視節(jié)目監(jiān)測(cè)網(wǎng)，從各地的節(jié)目取樣點(diǎn)把圖像和聲音回傳電視臺(tái)，以便監(jiān)督電視節(jié)目在各地的傳輸質(zhì)量，保證觀眾收看電視節(jié)目的質(zhì)量。大量節(jié)目取樣點(diǎn)的圖像回傳必然耗費(fèi)巨大的通信線路帶寬，如果利用圖像壓縮技術(shù)，通過Internet把監(jiān)測(cè)點(diǎn)的節(jié)目圖像傳回電視臺(tái)，就可以大大節(jié)省監(jiān)測(cè)工作的費(fèi)用。建立全國(guó)有線廣播電視監(jiān)測(cè)網(wǎng)，采用高技術(shù)手段，對(duì)全國(guó)有線廣播電視傳輸覆蓋網(wǎng)播出的內(nèi)容和傳輸質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)各有線廣播電視播出前端和網(wǎng)絡(luò)的播出內(nèi)容和傳輸質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確了解事故位置；及時(shí)發(fā)現(xiàn)播出中的重大停、劣播事故，全面了解全國(guó)有線廣播電視播出內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，提高*對(duì)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管能力，可以提高管理部門處理突發(fā)事件的能力和管理水平，確保有線廣播電視播出和傳輸安全。