从深海1500米到1300多公里,西电团队让极窄带也能传视频

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 来自北京市

1500米深的海底,载人潜水器与海面母船之间,过去主要依靠简单报文进行信息交互。如今,实时视频也能传回海面。

这背后,是西安电子科技大学科研团队近十年的持续攻关。他们突破水声、短波天波等极端信道下的视频实时传输难题,让原本难以承载视频的“窄信道”,有了传输实时画面的可能。

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为什么在深海里传一段视频,会这么难?

水下公里级通信主要依靠水声信道,典型情况下可用带宽只有几千比特每秒,而传统视频传输往往需要几十千比特每秒。同时,水声信号还容易受到衰减、干扰和多径效应影响。带宽窄、信号不稳定,让实时视频传输成为通信领域的难题。

面对这样的极端通信环境,西电团队没有继续沿着传统通信“尽可能保证每一个信号细节”的思路走,而是提出了新的通信方式。

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西安电子科技大学人工智能学院名誉院长石光明说:“我们最大的突破点是另辟蹊径,建立了信号表达信息内容的理论方法,颠覆了传统通过信号保证信息保真的行为模式,实现了信号失真亦能信号保真的模式,从而实现了极端信道下水声和短波天波的视频图像及时传输,使得海洋水下公里级从报文时代进入了彩信时代。”

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这项技术的核心,就是“语义通信”。

简单来说,传统通信更关注“数据有没有准确传过去”,而语义通信更关注“数据表达的内容有没有被理解”。发送端利用人工智能先理解画面,提取其中最关键的信息,再用更少的数据量传输;接收端则结合自身的知识和推理能力,对画面进行重构。

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西安电子科技大学人工智能学院教授高大化说:“传统通信不关心传输的数据是什么内容,收发双方的编码器和解码器就是一个冰冷的机器。随着人工智能的发展,收发双方就被变成了一个有知识、能推理的智能体。”

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这条技术路线并不是最近才开始探索。

从2016年开始,团队持续开展相关研究。2024年3月,他们在千岛湖实现3公里水声实时视频传输;2025年11月,系统搭载“深海勇士”号载人潜水器,在约1500米深海实现实时视频传输。

今年7月29日,团队又把这项技术带到了更远的距离。在仅有4.8千比特每秒带宽的短波天波通信条件下,实现西安到广州1300多公里的实时视频传输。

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从深海探测到远距离通信,这项技术突破的不只是视频传输距离,更是在传统通信难以有效工作的极端环境中,为信息传输提供了一条新的技术路径。

西安台记者:蒿玥

编辑:晓玲 监制:赵洋

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