图像通信技术：传播战场景况
信息化条件下，军事指挥员可以在战场的大后方实时观测到战场上的态势，及时把握战场信息，做出正确的决策。这就是人们常说的可视化系统，但是图像是怎么传输的呢？这就要靠图像通信技术了。
图像通信就是指传输各种图像信息的通信方式。传输的图像可以是静态的，也可以是动态的。静态图像有静止图像和“凝固”图像。静止图像的信源是静止的，包括文字、真迹、图表、图书、报刊和照片等，传真通信传输的是静止图像。“凝固”图像是摄像机所摄取活动信源中一帧或一场的图像。动态图像是一幅幅动作连续的图像（如电视广播等）。图像按色调和灰度等级分为彩色、黑白和黑白二值图像；按空间维数分为平面和立体图像。图像通信传送信息直观、效率高，适应多种业务，但占用信道的频带较宽，成本高。图像通信在军事上有广泛用途，电视可用来观察和监视作战和演习现场、武器的发射与制导过程、水下和空间目标的运行情况；会议电视可用来召开各种军事会议。
现在就让我们认识一下图像通信系统的组成和工作原理：在发送端，电视摄像机、传真机等用户发送设备，把图像、文字等信息经过预处理（通过发送扫描和光电变换）变换成电信号，如要变换成数字信号传输，需经信源、信道编码，然后调制变换成适合信道传输的已调信号，送入信道；在接收端，将已调信号进行解调与反变换还原成电信号，然后由用户接收设备通过接收扫描和电光变换再现出图像和文字。再现方式有显像管显示和在纸张、感光胶片、录像带上的永久性记录。为保证图像显示和记录的完整，不发生破裂和扭曲，双方的扫描系统必须保持同步和同相工作。
图像通信包括电视广播、静态图像通信、会议电视、可视电话、交互型可视图文、书写通信、图文电视和传真通信等，这些都已经广泛应用于军事领域。
电视广播。用以传送带伴音的活动图像。工作原理是：在发送端，景物或图像通过摄像机光学系统在摄像管的光电靶上成像，利用电子束扫描依次轰击靶上各点，把光电靶上的成像分解成许多像素，依照被轰击点（像素）的明暗程度，通过光电转换器件变成强弱不同的视频电信号，再和伴音信号通过不同的调制、放大等变换成射频信号（所占频带约为5～8兆赫），送入信道传输；在接收端，将收到的射频信号进行放大、变频、检波、鉴频等过程，检波输出的视频信号加到显像管的栅极或阴极上，其电子束按摄像管电子束同样的方式扫描，强度受视频信号的控制，使荧光屏复现出发送端的图像或景物；与此同时，鉴频输出的音频信号经放大送给扬声器。
静态图像通信。包括传真通信和“凝固”图像通信。“凝固”图像电信号可利用模拟信道的话路或利用数字复用信道传输（速率在数十千比特/秒以下）。工作原理是：在发送端，由电视摄像机摄取一帧“凝固”图像，以低速扫描读出，通过电话线路传输；在接收端，先存储然后快速读出，在荧光屏上形成黑白或彩色图像。传送一幅图像需数秒至数分钟的时间，在此时间内，屏幕上看到的是定时转换的“凝固”图像。利用窄带信道传输活动图像时，须对传输速度进行变换。速度变换有低速扫描型和存储变换型两种。低速扫描型速度变换是在发送端用低速扫描电视摄像机对图像进行低速扫描和低速传输；接收端按低速把一帧（或一场）信号存储在视频存储器中，然后高速反复读出，在电视屏幕上复现原图。存储变换型速度变换是在发送端首先由普通摄像机摄下一帧图像信号，高速存储在视频存储器中，然后以低速读出并在窄带信道上传输；接收端把接收到的低速图像信号存储在视频存储器中，然后以高速反复读出送给电视接收机再现原图。“凝固”图像传输只需占用一个话路，用于长距离的图像传输既方便又经济。战时，可用来向指挥中心传送前沿阵地的景象；平时，可用来观察训练和作战演习实况。20世纪70年代，世界上一些发达国家开始研制和使用窄带图像传输系统。80年代，中国也将此技术应用于军事和国民经济的一些部门。
会议电视。一种利用电视以会议形式交流信息的现代通信方式。它将不同地点的会议室通过电视系统连接起来，与会人员通过电视屏幕发表意见，同时能观察到对方的形象。会议电视室的主要设备有摄像机、显示器、微音器、扬声器、传真机、放大调制解调设备、图像处理设备和切换设备等。
可视电话。在通话的同时能看到对方形象的通信方式。又称电视电话。可实时传送通话双方的文字、图表和照片等。图像可以是动态的，也可以是静态的。可视电话系统由用户设备、传输设备及可视电话交换机（包括音频交换和图像交换）三部分组成。用户设备由摄像机、电视接收显示机、控制器和电话机组成。短距离传输时，线路采用音频电缆和视频电缆。长距离传输时，线路采用同轴电缆、光缆、微波接力和卫星通信线路等。一般使用3对传输线，其中2对线用作图像信号的收发，1对线用来通话。电视电话交换机需要进行6线交换，原理和普通电话交换机没有本质区别。电话部分的原理与普通电话通信一样，图像部分与电视原理相同。可视电话分宽带和窄带两种，宽带的带宽有1兆赫、4兆赫和6兆赫三种，常用的是1兆赫，传送动态图像；窄带的带宽从数千赫到数十千赫，通常占用一个话路4千赫，传送“凝固”图像。
交互型可视图文。利用电视接收机（或显示器）通过公用电话网或数据网，以与数据库对话的形式进行信息检索的一种双向文字、图形通信。用户端的电视接收机，用加装的适配器对输入信号进行译码，变换成适于显示的信号格式，并用键盘存取数据。数据库存储着数万乃至数百万页的信息（若干图像帧构成一页），并经常补充或更新，供用户随时检索。用户利用电话机拨通线路后，可按需要向数据库调看按页提供的信息。它可用于军队科研、管理、教育等方面。交互型可视图文为军队的有关数据和资料的现代化管理提供了方便，是一种很有发展前景的通信方式。20世纪70年代末，英国最先开发并使用交互型可视图文。
书写通信。利用电话通路的部分频带实时传输用户手写字符或图形信息的一种通信方式。既能传送话音信号又能同时传送书写信号，也可切换传送。图文可以是黑白的，也可以是彩色的，能随写（画）随传。工作频率在300～3400赫范围内，用滤波器将其分割成两段，300～1900赫用以传输窄带话音信号，1900～3400赫用以传输书写信号。只进行通话时，电路工作在宽带（300～3400赫）；通话的同时又进行书写时，通话使用窄带。用户书写时，发方书写机把发信笔写在纸上的位置变化转换成坐标信号的变化，经调制后传送到对方；收方书写机用收到的信号控制相应的随动机构，使收信笔随发信笔的变化而动作，复制出发方书写的文字和图形。书写电话机设备简单，使用灵活方便，在嘈杂环境中不受干扰，适用于军事通信，但书写速度慢，分辨率较低。
图文电视。利用电视信号场消隐期间未被利用的空闲电视行传送文字和图像信息的一种广播方式，又称广播电视报刊。在发送端，静止图像信息经编码器变换成数字信号，叠加在未被利用的若干电视行上，由电视发射机发送出去。在接收端，叠加在电视信号中的图文电视信号用解码器变换成图像信号，经信号处理后存储在显示存储器中，通过反复读出，在显像管屏幕上显示出来或打印成电视报纸。图文电视的节目内容，可以是与电视节目无关的独立节目，也可以是与电视节目内容有关的字幕解说、道白的外语解释等。20世纪60年代末，英国最早开始研究图文电视，1976年正式定时广播。