傳輸技術論文范文

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第1篇

關鍵詞：圖像的實時傳輸；圖像傳輸的標準和協議；MPEG-4高清晰視訊

Abstract:Haveintroducedthattheoperationimagetransfersapplicationinworkinginhospitalmedicaltreatmentandtheirprinciplemainly.

Keywords:Operationimagetransmission,standardandagreementthattheimagetransfers,MPEG-4heightislimpidlookatamessage

馬鞍山市中心醫院是三級醫院，其骨科在國內外享有盛名，相關教學和學術交流活動十分頻繁，手術觀摩和指導是交流的重要內容，手術室的特殊性決定了不可能在現場開展這些活動。采用圖像傳輸系統，將手術圖像傳到觀摩會議室來可以有效解決這一難題。骨科手術屬于高精密、高難度手術，對于傳輸的圖像清晰度要求非常高，傳統的會議電視系統提供的圖像質量遠遠不能滿足需要，經過多次演示和實際檢驗，發現采用DVISION的基于IP網絡的MPEG-4高清晰會議電視終端和多點控制單元（MCU），可提供高質量手術圖像的遠程傳輸。

1圖像傳輸的概述

醫院圖像傳輸是現代電信技術在醫療系統的應用，綜合了異步傳輸模式（ATM）、電視、快速以太網和計算機技術的優點，實現圖像、聲音、數據的高速寬帶傳輸，具有雙向的功能。既有可視電話的雙向性，又有現場直播的時效性，且容量大、清晰度高。

醫院手術圖像傳輸系統有以下功能：手術室的教授通過該設備進行雙向交流；一般的學生或醫生，可以在資料室通過設備終端進行手術觀摩；可進行手術圖像的傳輸和過程監視；主要設備可作為多點控制用；存儲服務器可以對視音頻碼流進行數字存儲，存儲功能使保存、回放、剪輯和VCD/DVD制作輕易實現。

2圖像傳輸系統的結構

手術直播特指專家于特定會議室實時觀看手術過程，給予手術醫生實時指導，同醫生就手術情況進行實時交流、討論和研究的雙向交互式視頻會議系統。本方案中我院采用了三套終端（其中一套是只接收終端），一臺MCU，一臺存儲服務器。設備匯接在網絡交換機上，通過醫院的快速以太網的千兆光纖實現互通。

手術室終端視頻源包括：PELCO球型攝像頭和顯微鏡，并匯接在1臺視頻切換矩陣上。PELCO球型攝像頭可以水平方向360度旋轉，垂直方向90度旋轉，放置在手術室的頂角處，攝入角度可以覆蓋整個手術室，觀察宏觀景物活動，也可以進行遠端遙控。攝像機是通過無影燈的專用孔中觀察，不但可以看到手術部位的手術圖像。還可以遠程遙控手術室攝像機的切換、搖移、拉伸、聚焦等，可以看到各種儀器的數據、主刀醫生的畫面、手術全景等畫面，并掌握全面情況。而無線麥克風則可放置在醫生身上，以便于和遠端進行交流。傳統遠程醫療設備不能提供高清晰的手術畫面，只能進行遠程的會診和交流，高清晰會議電視系統應用于遠程醫療，不但可以進行一般的會診和交流，同時可以提供高清晰的手術畫面和顯微畫面。通過采用MPEG-4的4M碼流，其高品質的圖像，使顯微鏡下的組織結構也清晰無比。MPEG-4編碼器可實現每秒約48000個宏塊的吞吐率，提供了對兩個逐行SDTV（720×480，60fps）視頻流或14個CIF分辨率視頻流進行解碼的足夠吞吐率。音頻編碼采用MPEG-4(AAC)，AAC是一種由MPEG-4標準定義的有損音頻壓縮格式。

數字化高清晰遠程醫療系統不但可以提供高清晰的手術畫面、高保真的語音和雙向實時交流，而且可以將手術過程同步存儲在計算機中，便于教學和點播，并可以作為資料文獻記錄在光盤上。

3手術圖像傳輸功能介紹

3.1高清晰圖像在網絡中的傳輸

因為采用MPEG-4編解碼，在網絡中進行廣播級質量的視頻交流成為現實。手術室傳來的手術動態圖像可達352x576像素(1CIF),X光片通過圖文展示臺可達704x576像素(4CIF)，電腦圖像可達1024x768像素(XGA)。兩臺顯示設備分辨率自動動態調整，如CIF+4CIF(手術圖像和X光片)，CIF＋XGA(手術圖像+PC圖像)等。同樣，會議室專家亦可將會議室圖像和專家提供的參考資料同時顯示在手術室的顯示設備上。傳統的視訊系統絕大多數采用的視頻編碼方式的圖像分辨率（352x288）就不高，從圖像本身來講比傳統產品要高。由于MPEG-4算法本身的優勢，可以保證高品質的視頻回放質量，即使在對視頻質量要求極為苛刻的廣電行業，MPEG-4也依然可以提供符合要求的廣播級圖像，這就是為什么MPEG-4會成為事實上的廣電數字化標準的原因。醫院由于要傳輸高質量的手術圖像，所以對圖像清晰度的要求非常高，尤其是顯微鏡下的組織圖像，MPEG-4產品能夠提供從標準質量圖像到專業廣播級的圖像質量，滿足了醫院對圖像質量的高要求。由于采用了4Mbit/s碼率，使顯微鏡下的組織圖像清晰，富有層次感。

3.2實時存儲

通過在線存儲系統實時將手術全過程圖像畫面和聲音以流媒體格式存儲在服務器中，方便術后重新播放，可通過訪問存儲服務器進行網上的點播或廣播，并可制作成資料光盤存檔和交流。

3.3雙向、實時的教學功能

醫院手術室的主刀大夫可以通過圖像和聲音同監視點或會議室的人員進行討論和交流，監視點或會議室的人員可以指導手術和隨時提問。

3.4強大的視頻會議控制中心MCU功能

醫院使用的視頻會議控制中心（MCU），是能夠同時支持H.261、H.263、H.264、MPEG-2、MPEG-4編解碼方式的多點控制單元，可以同時支持窄帶和寬帶終端（384Kbit/s－6Mbit/s），具有廣泛的適用性和極強的兼容性。

3.5操作簡便

該圖像傳輸系統采用WEB方式的操作界面，功能一目了然，設置方便。成功地應用MPEG-4高清晰遠程醫療系統進行手術圖像的傳輸，標志著我院在遠程圖像傳輸系統已經進入數字化、高清晰、可視化、實用化階段。MPEG-4高清晰視訊系統也成為現代遠程圖像傳輸系統的標志性產品。

4手術圖像傳輸在醫院的應用及發展

手術圖像傳輸系統是遠程視頻會議系統的有效擴展應用。應用于醫療的實時畫面的遠距離傳輸，所傳輸的效果、質量、畫面乃至色差都直接與病人的生命及健康密切相關，系統需對其承擔的任務負完全醫療和法律責任。因此，為了保證手術直播和遠程醫療的效果，系統必須建立在高端視頻傳輸設備之上。

手術圖像傳輸系統是計算機、網絡和多媒體通信技術在醫學上的一項具體應用，主要應用在手術室、胃鏡室、血管造影（DSA）室等科室的教學和會議中，是國內開展得比較多的一項醫學工作。它主要是應用視音頻編解碼技術，通過一定的通訊手段，使身處異地的醫生之間可以相互看到對方的圖像及聽到對方的聲音，可以實現對醫學圖像的實時討論，達到模擬面對面交談的效果，并擴展到遠程醫療會診、遠程診斷、遠程醫療培訓、疫情匯報和學術交流等其他形式的應用。其在醫院醫療工作中的應用將越來越多，越來越廣，發展前景不可限量。

第2篇

光纖作為信號傳輸的媒介，光波成為傳輸的載波。光纖通信系統主要由光纖連接器、發射機、光中繼器、光接收機和耦合器的無源器件組成。在所有的組成部件中光端機是核心部分，光端機由光接收機和光發射機組成，光接收機中的光檢測器將光信號轉化成電信號，在經過加工和整理輸出，光發射機是將光源轉換成光信號，之后光信號通過光纖實現傳輸，通信信號傳輸的質量直接受到光接收機和光發射機性能的影響。光纖通信系統的優勢在于，信號的傳輸速度快，傳輸的容量比較大，而且光纖的體積小，具有很強的抗電磁干擾能力，保密性比較強，適用于遠距離的信號傳輸，制作光纖的材料豐富，能夠耐腐蝕。在高性能通信網絡可使用光纖通信系統，能夠提高視音頻的清晰度，可用于制作電視數字化節目。但在使用光纖的過程中需要注意彎曲半徑不宜過小，光纖的連接和切斷技術比較復雜，需要在光纖系統的建設中給予特別關注。

2.微波傳輸系統

通信微波的波長在0.1毫米至1米范圍內。通信微波的傳輸與接收之間無障礙時便可使用，成為現在網絡通信的主要工具。微波的發展與無線通信是密不可分的，成為遠距離通信的主要媒介，廣泛應用于軍事通信領域。微波站的設備主要由多路復用設備、天線、收發信機、電源設備、調制器和自動控制設備等組成。微波通信系統特點在于系統使用周期短和線路建設時間短。微波傳輸系統適合在山區、海峽、水面和不易鋪設光纖網的地區使用。其抗干擾性比較強，更容易適合復雜的自然環境，如水災、風災以及地震等。微波傳輸頻帶寬、容量大，可用于包括數據、電話、傳真和電報等多種業務的傳送。但微波的缺點在于衍射能力弱，直線型的傳播方式，對物體的穿透能力比較弱，因此微波系統的搭建必須要在無線電管理部門的管理中實施，線路設備的鋪設必須與市政建設相結合，制定科學的規劃，以便避免微波通信效果受到影響。

3.衛星傳輸系統

衛星傳輸系統由星載轉發器、上行發射站、地球接收站和測控站。星載轉發器接受地面上傳送的微波信號，并對信號進行變頻和放大處理，再發射到地面服務區內，星載轉發器作為空間的中繼站，它應以最低附加噪聲和失真傳送電視廣播信號。上行發射站是把節目制作中心輸送的信號進行處理，通過調試，上變頻和高功率放大，通過定向天線向衛星發射上行C、Ku波段信號，同時接收由衛星下行轉發的微弱的微波信號，監測衛星轉播節目的質量。地面接收站對來自衛星的信號進行低噪聲放大，下變頻為中頻信號、中頻信號經過調頻、解調后得到基帶信號，通過伴音解調電路和視頻恢復電路的途徑，建立起正常的視頻信號和伴音信號，在電視機里實現音頻和視頻。在廣播電視傳輸系統中衛星傳輸系統得到了廣泛使用，一顆通信衛星的通信范圍廣，可以對幾百套電視節目進行傳輸，在衛星信息覆蓋的空間弄均可實現信息通信，由于衛星的信息傳播功能強大，傳播速度快，信息傳播效能好。電路和話務量可靈活調整；同一通信可用于不同方向和不同區域，但衛星傳輸受雨衰、日凌、風向等天氣影響較大。隨著數字化技術的不斷改進和成熟，衛星系統的傳輸性能的穩定性和抗干擾性不斷提高，增強了衛星傳輸信號的質量。

4.SDH傳輸技術

SDH傳輸是一種線路傳輸、功能交換、融合復接和統一管理的網絡操作信息傳送系統。SDH的功能比較強大，可實現動態網絡管理與網絡維護功能，能夠提高網絡資源的使用率，滿足現行廣播電視傳輸網的信息傳輸與交換要求。SDH傳輸技術是未來廣播電視信號傳輸發展的趨勢，SDH在廣播電視傳輸網中被廣泛應用，已成為廣播電視領域傳輸技術方面的發展和應用熱點。SDH同步傳輸模式（STM-N）承載信息業務，根據ITU-TG.707規范的SDH速率，STM-1對應的線路速率為155.520Mbps、2.048Mbps的速率等級接口。SDH網能夠與PDH網兼容，具有統一的光接口和復用標準，它采用同步復用映射結構和先進的指針調整技術，使來自不同業務提供者的信息能夠在不同的環境下同步復用，同時可承受一定的基準丟失；SDH具有健全的網絡管理功能，可以進行統一的網絡管理，并可以對網絡單元進行分布式的管理、具有業務的性能監視、網絡的動態維護、不同供應商設備間的互通等功能。

5.結語

第3篇

1.1光傳播通信技術的優勢隨著4G時代的到來，光傳輸通信技術也得到了迅猛發展，在電力通信行業中也具有舉足輕重的的地位。OTN，PTN，ASON，PON等光傳播通信技術絡技術的出現，突破了傳統的SDH技術單一的傳輸方式，為光傳輸網絡帶來了新鮮的血液。光傳輸通信具有衰減小、信息容量大、安全性能能好、頻帶寬、體積小等優勢，在穿距離的傳輸和特殊環境中不僅能夠降低對于已建成的網絡的維護成本、提高寬帶服務質量，更能實現移動通信行業網絡建設的健康穩步發展。[1]

1.2光傳播通信技術存在的問題縱觀光傳播技術網絡的發展史，從世界上第一條光纖通信系統投入運營到如今突飛猛進的發展趨勢，整個過程中信息傳輸規模和安全可靠運行也一直是電力通信部門關注的重點。光設備的傳輸雖然具有維護簡單、擴容性較高,以及組網靈活等特點,并且隨著科技的發展光端機也不斷提升出槽位寬度均勻、增加擴容量等能力。但是,在社會經濟不斷發展的同時,這些光傳輸設備的老化程度也越來越嚴重,有大部分設備的性能甚至已經很難滿足電力通信在傳輸方面的要求，當緩慢的衰變積累到一定程度時將會產生系統的最終的失效。

2.光傳輸通信技術的應用與發展研究

2.1光傳輸通信技術的廣泛應用近幾年我國在高速寬帶光傳輸技術方面取得了飛躍性的發展，我國在移動通信技術領域應用方面也逐漸于國際接軌，成為全球高速寬帶光傳輸通信技術發展的重要推動力。高速帶寬光傳輸技術的核心是密集波分復用技術，隨著市場需求的消費增長，在短短的時間內就成為網絡建設的重心。[2]OTN和PTN系統作為光傳輸通信技術的重要組成部分，在實際的核心層部署中得到了廣泛應用，其兩者相聯合的組網模式，為運營商帶來了強大的IP業務接入能力和靈活調度能力。

2.2光傳輸通信技術的發展在可預見的未來光傳輸通信技術將給人們的生活帶來重大變化，在無線網的環境中人們的工作、學習、出行等可以通過網絡獲得及時地、豐富地信息，變得更加便捷和簡單。有理由相信，隨著光傳輸通信技術的進一步發展以及配套技術的進一步完善，并且積極整合各方面的通信技術的優勢，光傳輸通信技術在4G移動通信新時代的潛力將是無限的。光傳輸通信技術的發展推動著城域傳輸網不斷統一和融合，是運營商共同組建扁平化網絡的最佳選擇。光傳輸通信技術不斷的發展使得其生命周期大大延長。光傳輸技術100Gb/s的發展也突破了一定范圍下數字信號中光載波攜帶信息量無法提高的問題，并且將光載波能夠攜帶的信息量提高了一倍。

2.3光傳輸通信技術前景分析隨著社會需求的不斷增長，4G新時代下光傳輸通信技術的研究為綜合業務數字的發展帶來了迅猛的發展。在未來的光傳輸通信技術的發展中，源節點至目的節點之間的信號傳輸與交換過程中將會采用以光交換技術和波分復用傳輸技術作為核心基礎技術。隨著科技人員的不斷研發，以WDM技術為主導結OTN、PTN系統的應用必定會逐漸取代取代DWDM和MST的地位成為光傳輸通信技術的主流技術。其自身所具有的優勢順應了業務IP化和網絡扁平化的趨勢，因此受到越來越多的運營商的重視，到目前為止，中國通訊運營商三大巨頭移動、電信、聯通已經積極的投入設計制造。

3.結語