主頁(yè)（http://www.130131.com）：CDMA多信道集群技術(shù)在視頻傳輸中的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)

當(dāng)今，無(wú)線傳輸視頻和音頻已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，CDMA也由于所具備的較大優(yōu)勢(shì)，而被一些廠家將其選擇作為無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。本文即對(duì)在無(wú)線傳輸中，應(yīng)用比較突出的CDMA多信道集群技術(shù)作淺要分析。
文/陳胤良 太陽(yáng)駒（北京）科技發(fā)展有限公司大中華區(qū)營(yíng)銷副總經(jīng)理

陳胤良帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)中國(guó)第一個(gè)CDMA單通道視頻傳輸系統(tǒng)、CDMA四通道視頻傳輸系統(tǒng)。他曾獲軍事科技進(jìn)步成果二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)等。他主持的北京市公安局、安全局、地震局、稅務(wù)局等奧運(yùn)安全應(yīng)急保障項(xiàng)目正在進(jìn)行中。

隨著CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展，在CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻和音頻成為一種趨勢(shì)。在這樣的趨勢(shì)引導(dǎo)下，一些主流廠家陸續(xù)開發(fā)出各具特色的CDMA無(wú)線視頻系統(tǒng)。但是由于CDMA的平均業(yè)務(wù)速率為80kbit/s-100kbit/s，帶寬比較窄，單通道CDMA視頻系統(tǒng)在傳輸CIF（352×288）格式下大約只有4-7幀左右，只能滿足對(duì)采集場(chǎng)景變化不大、要求不高的低端應(yīng)用場(chǎng)合，所以從2000年中國(guó)CDMA開始應(yīng)用以來(lái)，一直到2005年，CDMA無(wú)線視頻系統(tǒng)的發(fā)展一直比較尷尬，但是經(jīng)過(guò)4-5年的發(fā)展，CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的加大，以及CDMA的資費(fèi)降低，CDMA多信道集群技術(shù)對(duì)于視頻傳輸?shù)陌l(fā)展需求越來(lái)越迫切，因此2006年一直到現(xiàn)在，CDMA多信道集群視頻系統(tǒng)的發(fā)展成為無(wú)線移動(dòng)視頻傳輸系統(tǒng)一道亮麗的風(fēng)景線。

CDMA多信道集群技術(shù)

什么是CDMA 1X（簡(jiǎn)稱CDMA）
CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access)，它是在擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種新型無(wú)線通信技術(shù)。CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。其接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

CDMA 1X是指CDMA 2000的第一階段(速率高于IS95，低于2Mbit/s)，可支持308kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)部份引入分組交換，支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。它是在現(xiàn)有CDMA IS95系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為CDMA用戶提供分組IP形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它是中國(guó)聯(lián)通在完善優(yōu)化CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中推出的第2.75代通信技術(shù)，并在目前的IS-95 CDMA網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)了無(wú)線接口，使其支持高速補(bǔ)充業(yè)務(wù)信道。CDMA 1X理論速率153.6Kbps，目前實(shí)際測(cè)試速率為80 Kbps。

CDMA 1X系統(tǒng)的無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)接口采用成熟和開放的IETF協(xié)議，支持基于IP的Internet/Intranet的接入方式，可在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，能夠提供快速即時(shí)的TCP/IP連接，并可以用于數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控等應(yīng)用當(dāng)中。使用CDMA 1X技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的數(shù)據(jù)傳輸。

CDMA多信道集群技術(shù)原理
CDMA 1X系統(tǒng)的標(biāo)稱峰值速率為153.6kbit/s，而在實(shí)際應(yīng)用中即使是CDMA的上傳速率在一般的應(yīng)用中只能達(dá)到50kbit/s左右，遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到峰值。因此，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)所能輸送的數(shù)據(jù)量不能太大，否則會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失而達(dá)不到傳輸?shù)淖畛跄康�。為了進(jìn)一步提升傳輸速率，利用多通道數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，通過(guò)捆綁多個(gè)CDMA的通信通道（目前是最多集群八個(gè)信道，四信道能達(dá)到實(shí)時(shí)圖像傳輸），同時(shí)在傳輸控制中結(jié)合使用多線程處理技術(shù)，以及H.264視頻壓縮復(fù)用技術(shù)。其技術(shù)原理圖見圖1。

在這個(gè)數(shù)據(jù)傳輸速率上，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)視頻圖像在（352×288）格式下每秒22幀的清晰、流暢傳輸。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，多通道同時(shí)傳輸?shù)那闆r下，速率將會(huì)是單通道的1.8倍左右，那么，多道的傳輸速率將會(huì)是（單通道實(shí)際傳輸）×1.8＝（實(shí)際傳輸）Kbps。按照這個(gè)速率來(lái)傳輸視頻圖像，配合優(yōu)化的視頻壓縮算法，可以取得很好的效果。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
CDMA多信道集群技術(shù)具備以下優(yōu)點(diǎn)：
·能夠保證移動(dòng)過(guò)程中視頻的正常通信傳輸，并符合移動(dòng)視頻通信的嚴(yán)格要求，具有全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的典型特點(diǎn)；
·建設(shè)成本低，借助現(xiàn)有CDMA基站，不必建立獨(dú)立專用基站；
·運(yùn)行費(fèi)用低，只給CDMA運(yùn)營(yíng)商（中國(guó)的CDMA運(yùn)營(yíng)商是中國(guó)聯(lián)通）交費(fèi)，每個(gè)通道不受時(shí)間以及流量限制每月大約100元左右；
·不受阻擋物的限制，可以進(jìn)行通過(guò)建筑物以及高山繞射的視頻傳輸；
·視頻傳輸基本清晰、流暢，在傳輸CIF格式下2通道集群的大約12-15秒/幀，4通道集群的大約14-20秒/幀，8通道集群的大約16-22秒/幀；
·不受距離限制，前端只要有CDMA信號(hào)，接收端只要能上互聯(lián)網(wǎng)，就能傳輸視頻。

技術(shù)應(yīng)用范圍
正是由于以上CDMA多信道集群技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)，因此短短兩年該系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于野戰(zhàn)部隊(duì)軍事演習(xí)、公安、消防武警現(xiàn)場(chǎng)指揮和勘探，以及金融護(hù)衛(wèi)、水利防汛、道路搶險(xiǎn)、城管督察等緊急應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其主要作用是能夠?qū)�現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)視頻圖像傳輸?shù)街笓]中心，以達(dá)到遠(yuǎn)程視頻指揮的作用，以提高指揮的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

目前2008奧運(yùn)會(huì)的安全保衛(wèi)工作，奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)應(yīng)急保障工作，都已經(jīng)在成功運(yùn)行該系統(tǒng)。

CDMA多信道集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
CDMA多信道集群技術(shù)應(yīng)用一般是攝像機(jī)圖像經(jīng)過(guò)視頻壓縮編碼模塊壓縮，根據(jù)編碼流特點(diǎn)，合理分拆視頻包，充分利用多路CDMA數(shù)據(jù)通道通過(guò)智能無(wú)線通訊終端發(fā)射到CDMA網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的交互、發(fā)送/接收、加解密、加解碼，鏈路的控制維護(hù)等功能，并根據(jù)應(yīng)用把實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像傳到距離用戶最近的聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò)，從而可通過(guò)Internet從系統(tǒng)客戶端得到實(shí)時(shí)圖像信息。接收端自動(dòng)合成，整個(gè)過(guò)程對(duì)用戶透明。系統(tǒng)整合CDMA網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，在傳輸速度、視頻流暢度、空間和距離上產(chǎn)生突破性拓展。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2。

CDMA 1X無(wú)線接入的安全性

由于有些應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)數(shù)據(jù)以及視頻的安全性要求較高，而CDMA1X本身的特點(diǎn)正好符合此需求，這也是優(yōu)先發(fā)展CDMA多信道集群技術(shù)另一個(gè)原因。

數(shù)據(jù)中心可通過(guò)到中國(guó)聯(lián)通CDMA網(wǎng)中數(shù)據(jù)網(wǎng)(VPDN)接入，采用VPDN方式成本比較低，安全性比較高，可充分保障速度和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。聯(lián)通網(wǎng)中數(shù)據(jù)網(wǎng)可以提供五級(jí)業(yè)務(wù)安全保證，從而充分保證網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的安全。
(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)