中国完成高轨卫星跨模态语义通信试验
2026-07-14 11:14
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中国电信联合中国北京邮电大学、中国鹏城实验室,依托亚洲九号卫星完成基于知识库的高轨卫星跨模态语义通信试验。试验将语义知识库与信源信道联合编码技术结合,在相近视频质量条件下,星地链路传输效率达到传统H.264方案的5.5倍、H.265方案的3.5倍。

传统卫星视频通信需要对连续画面逐帧压缩和传输,数据量较大,且容易受到卫星链路带宽、时延和信道波动影响。此次试验不再完整传输全部视频帧,而是将视频内容拆分为关键帧和非关键帧:关键帧通过信源信道联合编码直接传输,非关键帧则转换为知识库中的文本向量,以低维语义数据代替高维图像数据。

试验系统将视频关键帧占比压缩至约0.5%。每段6秒视频仅选取1帧关键画面进行图像传输,其余近200帧画面被映射为文本向量。接收端获得关键帧和语义向量后,再结合知识库重构视频内容,从而减少星地链路需要承载的数据规模。

信源信道联合编码技术将传统方案中的视频压缩和信道编码环节合并处理,使编码系统能够根据卫星链路状态直接优化信息表达和传输。在带宽受限或信道质量变化时,系统优先保留场景主体、动作关系和关键内容,而不是逐比特恢复原始视频数据。

测试结果显示,在生成视频的Frechet距离指标低于50、画面质量保持相近的情况下,该方案较H.264和H.265编码显著减少了星地传输数据量。其技术重点是从“传输完整像素”转向“传输关键画面和语义信息”,使高轨卫星链路能够用更少的数据完成视频内容表达。

该试验验证了知识库、跨模态映射和信源信道联合编码在高轨卫星通信中的组合应用。相关方法后续可用于卫星视频回传、远程监测、应急通信及带宽受限环境下的多模态信息传输。

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