利用3G网络进行无线视频通讯的技术原理
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发布时间：2022-04-24 06:07
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时间：2023-10-06 06:17
20世纪80年代是人们通信和交流方式的第一次质变：异地交流方式，从以往通过纯粹的书信文字方式转变成能够通过实时双向语音进行交流。90年代，移动网络的出现，使得人们的通信和交流方式发生了第二次的质变：从以往通过固定电话进行语音交流的方式转变成可以随时随地进行语音交流的方式。毫无疑问，随着3G时代的到来，将会使人们通信和交流方式发生第三次质变：从以往只能通过语音进行交流转变成可以通过视频进行交流。移动视频通信将会改变这一时代。
首先移动终端的普及以及各3G网络基站的建设为视频通讯提供了硬件上的基础。如今3G网络的覆盖在我国已经相当广泛。其中中国电信能做到90%的村级有3G信号；联通3G几乎保证所有的县级；而移动3G做到地级城市城区，出了城区则有GPRS\EDGE。其速率以TD-SCDMA为最慢，下行为2.8Mbps，上行为384kbps：以WCDMA最快，下行为14.4M bps，上行为5.76M bps。与2G 相比，3G数据传输速率的提高让高质量的无线视频成为可能。而移动终端的高速发展和普及更让无线视频通讯的成本降低，使我们每个人都能享受到其中的便利。
其次，H.264协议的3G应用，为无线视频通讯技术提供了软件支持。技术上，它集中了以往标准的优点，并吸收了标准制定中积累的经验与H.263v2（H.263+）或MPEG24简单类（Simple Profile）相比，H.264 在使用与上述编码方法类似的最佳编码器时，在大多数码率下最多可节省50%的码率。H.264 在所有码率下都能持续提供较高的视频质量。H.264能工作在低延时模式以适应实时通信的应用（如视频会议），同时又能很好地工作在没有延时*的应用，如视频存储和以服务器为基础的视频流式应用。在系统层面上，H.264提出了一个新的概念，在视频编码层（VideoCoding Layer,VCL）和网络提取层（Network Abstraction Layer,NAL）之间进行概念性分割，前者是视频内容的核心压缩内容的表述，后者是通过特定类型网络进行递送的表述，这样的结构便于信息的封装和对信息进行更好的优先级控制。H.264是在MPEG24技术的基础之上建立起来的，其编解码流程主要包括5个部分：帧间和帧内预测（Estimation）、变换（Transform）和反变换、量化（Quantization）和反量化、环路滤波（Loop Filter）、熵编码（Entropy Coding）。
无线视频通讯拓扑结构如图4-2所示。
图4-2 无线视频通讯示意图
如图4-2，整个无线视频通讯系统分为4个层。第一层为移动终端层。移动终端包括智能手机、无人飞机、摄像头、车载移动终端等。这一层的主要任务是将现场需要采集的画面进行存储并通过编码器和路由器发送到网络层。第二层，即网络层，由3G基站网络和因特网组成。其功能主要是用来传输数据。流媒体服务器为第三层，主要用于数据解码和数据存储。最后一层为固定终端层，是负责将现场的传输回的视频数据展示出来，从而达到远程视频无线传输的结果。值得一提的是，在这个网络中，视频信号是单向传输，但是音频信号能够双向传输。如此一来则可以由固定终端层实时指挥移动终端层，使其更为有效地传回所需要视频信号。
