基於網際網路的數字內容收集系統的製作方法
2023-07-27 23:34:51
專利名稱：基於網際網路的數字內容收集系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種基於網際網路的數字內容收集系統。
背景技術：
目前，內容採集領域已經廣泛採用數位化採集和網絡傳輸等技術，但隨著應用場景的變化，用戶對採集和傳輸方式的要求越來越高。而現有的數據採集和傳輸方式存在以下限制，不能滿足用戶的新增需求(1)從採集技術來看，現有的採集模式局限於特定的採集伺服器和特定的格式，並且只能針對傳統的衛星、SDI等信號進行數位化採集，而為了達到廣播級應用的質量，其採集後的媒體文件格式固定，參數固定，碼率偏大，對系統硬體平臺和傳輸網絡的要求較高，導致其應用局限於傳統廣電領域；(2)從傳輸技術來看，目前廣播級應用的數據傳輸都依賴於專用或專線網絡，其成本高、應用範圍狹窄，而且目前已經廣泛普及的網際網路上，由於其帶寬利用率，丟包和延遲等問題嚴重，採用傳統的傳輸技術無法滿足對高帶寬佔用數據的高效傳輸。
發明內容
本發明的目的在於解決現有技術的不足，提供一種基於廣播級流媒體編解碼技術和高效網際網路傳輸技術，可用較低的編碼碼率實現同等播出質量並保證採集時效性的，充分利用網絡傳輸帶寬實時傳輸高質量媒體數據,節約網絡搭建時間和成本的基於網際網路的數字內容收集系統。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的基於網際網路的數字內容收集系統，它包括至少一個前端媒體數據收錄單元、至少一個高效網際網路傳輸服務單元、至少一個後端媒體數據轉換單元和至少一個後端預覽服務單元，基帶數據的輸出與前端媒體數據收錄單元連接，前端媒體數據收錄單元的輸出連接高效網際網路傳輸服務單元，高效網際網路傳輸服務單元與前端交換機連接，前端交換機通過網際網路與後端交換機相連，後端交換機的輸出分別連接後端媒體數據轉換單元和後端預覽服務單元。本發明所述的前端媒體數據收錄單元包括基帶數據接口或格式轉換模塊、廣播級流媒體編碼器和轉發伺服器，基帶數據通過基帶數據接口或格式轉換模塊與廣播級流媒體編碼器相連，廣播級流媒體編碼器的輸出連接本地存儲單元a，本地存儲單元a與轉發伺服器連接。本發明所述的高效網際網路傳輸服務單元包括數據接收模塊和數據發送模塊，數據接收模塊通過本地存儲單元b連接數據發送模塊。本發明所述的數據發送模塊包括實時數據傳輸模塊或超實時數據傳輸模塊。本發明所述的後端媒體數據轉換單元包括順次連接的數據接收模塊、廣播級流媒體解碼器和轉碼服務模塊。本發明所述的轉碼服務模塊包括實時數據轉碼模塊或超實時數據轉碼模塊。本發明所述的後端預覽服務單元包括廣播級流媒體解碼器和大屏幕監視器，預覽用數據依次通過數據接收模塊和廣播級流媒體解碼器與大屏幕監視器的輸入相連。本發明所述的基帶數據包括SDI HD、SDI SD、IP TS和Stream數據中的任意一種或多種的組合。本發明所述的網際網路為基於UDP協議的高效網際網路。本發明的有益效果是
1、廣播級質量流媒體數據實時編碼採集，可在用較低的編碼碼率實現同等播出質量，並保證採集的實時性；
2、充分利用網絡傳輸帶寬，讓用戶能使用現有的網際網路實時傳輸高質量媒體內容，能大幅度降低網絡搭建難度，節約傳輸網絡的搭建時間和成本；
3、保證數據安全性，在本地緩衝編碼數據，通過轉發伺服器進行網絡傳輸，在遇到網絡波動或中斷的情況下，可有效保證一定時間內的數據安全性；
4、實時/超實時數據傳輸，通過遠程收錄模塊的調度，在帶寬一定的情況下選擇數據進行超實時傳輸，將由於網絡中斷而堆積的緩衝數據儘快傳輸完成，追趕上當前實時收錄數據。
圖I為本發明系統結構示意圖2為本發明前端媒體數據收錄單元結構示意圖3為本發明高效網際網路傳輸服務單元結構示意圖4為本發明後端媒體數據轉換單元結構示意圖5為本發明後端預覽服務單元結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不局限於以下所述。如圖I所示，基於網際網路的數字內容收集系統，它包括至少一個前端媒體數據收錄單元、至少一個高效網際網路傳輸服務單元、至少一個後端媒體數據轉換單元和至少一個後端預覽服務單元，基帶數據的輸出與前端媒體數據收錄單元連接，前端媒體數據收錄單元的輸出連接高效網際網路傳輸服務單元，高效網際網路傳輸服務單元與前端交換機連接，前端交換機通過網際網路與後端交換機相連，後端交換機的輸出分別連接後端媒體數據轉換單元和後端預覽服務單元。其中，基帶數據包括SDI HD, SDI SD, IP TS和Stream ;網際網路為基於UDP協議的聞效網際網路。如圖2所示，前端媒體數據收錄單元包括基帶數據接口或格式轉換模塊、廣播級流媒體編碼器和轉發伺服器，基帶數據通過基帶數據接口(SDI接口卡)或格式轉換模塊與廣播級流媒體編碼器相連，廣播級流媒體編碼器的輸出連接本地存儲單元a，本地存儲單元a與轉發伺服器連接。廣播級流媒體編解碼具有以下特點
(I)應用索貝流媒體編解碼器，對基帶數據進行實時或超實時的編碼，並對流媒體數據進行超實時解碼，採用優化的流媒體編解碼算法，支持SD/HD格式的流媒體實時編解碼；其中，超實時的定義為媒體數據傳輸速度>媒體數據實時播放速度；
(2)高質量的基帶數據轉換，在4:2:2轉換到4:2:0時，通過算法優化減少質量損失，確保在同等幅面下用較小的碼率實現滿足SD/HD廣播級應用的流媒體編解碼質量；
(3)編碼參數可調，滿足不同應用的實際需求
幅面=320x240,480x270,960x480,1280x720,1920x1080
碼率100Kbps 50Mbps
GOP長度/結構可調
支持VBR/CBR (對應VBR的變化率可調)
通過上述參數的優化配對可實現對基帶數據的最優編碼，並由實際應用場景來決定效率和質量的平衡，可適應不同應用場景對碼率、幅面、質量和效率的要求。如圖3所示，高效網際網路傳輸服務單元包括數據接收模塊和數據發送模塊，數據接收模塊通過本地存儲單元b連接數據發送模塊。數據發送模塊包括實時數據傳輸模塊或超實時數據傳輸模塊。高效網際網路傳輸技術具有以下特點
(1)基於UDP協議，最大限度利用網際網路的有效帶寬，最高傳輸速度取決於當前網絡帶寬,媒體文件碼率；
(2)媒體數據傳輸索引，通過浮動緩衝區和自適應緩衝確保數據傳輸的準確性；
(3)丟包重傳，確保媒體數據內容正確性；
(4)接收遠程媒體數據(文件)收錄模塊通過乙太網傳輸的媒體數據，並將媒體數據根據信號源分類保存管理；
(5)同一個信號源可以分類管理不同格式、不同質量的媒體數據文件；
(6)利用本機磁碟保存從遠程媒體數據(文件)收錄模塊獲取的數據文件，根據磁碟大小和數據格式，支持12/24小時本地文件緩存.
(7)選擇一個或多個本地緩存文件進行實時/超實時網絡傳輸；
(8)基於Linux平臺，保證系統長時間運行的可靠性；
(9)高效率利用現有網際網路傳輸帶寬，在丟包率小於O.3%的正常情況下，帶寬利用率穩定在70 80%。如圖4所示，後端媒體數據轉換單元包括順次連接的數據接收模塊、廣播級流媒體解碼器和轉碼服務模塊。轉碼服務模塊包括實時數據轉碼模塊或超實時數據轉碼模塊。遠程媒體數據(文件)收錄具有以下特點
(1)對SDIHD, SDI SD, IP TS和Stream數據進行實時文件收錄；
(2)本地12/24小時緩存，確保收錄文件的連續性和安全性；
(3)通過高效網際網路傳輸伺服器進行實時/超實時數據傳輸；
(4)支持多碼率、多格式採集輸出，供預覽與後端轉換選擇使用。如圖5所示，後端預覽服務單元包括廣播級流媒體解碼器和大屏幕監視器，預覽用數據依次通過數據接收模塊和廣播級流媒體解碼器與大屏幕監視器的輸入相連。後端媒體數據(文件)轉換具有以下特點
(I)調度管理遠程媒體數據(文件)採集和高效網際網路傳輸服務，進行實時/超實時的任務管理；
5(2)接收高效網際網路傳輸服務通過網際網路發送的數據，並使用廣播級流媒體編解碼器進行實時/超實時解碼，並按照應用設置轉換為指定的格式，便於後續系統的預覽、編輯及其他應用；
(3)支持多碼率流媒體數據；
(4)實時/超實時轉碼為其他格式，如MX30/40/50、MPEG2HD35/50等；
(5)通過同一信號源的不同碼率流媒體數據進行遠程實時預覽，並通過減少GOP長度來減小編碼碼率，從而減少遠程與後端預覽的延遲，在正常網絡環境下，預覽延遲小於10秒。
權利要求
1.基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於它包括至少一個前端媒體數據收錄單元、至少一個高效網際網路傳輸服務單元、至少一個後端媒體數據轉換單元和至少一個後端預覽服務單元，基帶數據的輸出與前端媒體數據收錄單元連接，前端媒體數據收錄單元的輸出連接高效網際網路傳輸服務單元，高效網際網路傳輸服務單元與前端交換機連接，前端交換機通過網際網路與後端交換機相連，後端交換機的輸出分別連接後端媒體數據轉換單元和後端預覽服務單元。
2.根據權利要求I所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的前端媒體數據收錄單元包括基帶數據接口或格式轉換模塊、廣播級流媒體編碼器和轉發伺服器，基帶數據通過基帶數據接口或格式轉換模塊與廣播級流媒體編碼器相連，廣播級流媒體編碼器的輸出連接本地存儲單元a，本地存儲單元a與轉發伺服器連接。
3.根據權利要求I所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的高效網際網路傳輸服務單元包括數據接收模塊和數據發送模塊，數據接收模塊通過本地存儲單元b連接數據發送模塊。
4.根據權利要求3所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的數據發送模塊包括實時數據傳輸模塊或超實時數據傳輸模塊。
5.根據權利要求I所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的後端媒體數據轉換單元包括順次連接的數據接收模塊、廣播級流媒體解碼器和轉碼服務模塊。
6.根據權利要求5所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的轉碼服務模塊包括實時數據轉碼模塊或超實時數據轉碼模塊。
7.根據權利要求I所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的後端預覽服務單元包括廣播級流媒體解碼器和大屏幕監視器，預覽用數據依次通過數據接收模塊和廣播級流媒體解碼器與大屏幕監視器的輸入相連。
8.根據權利要求I所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的基帶數據包括SDI HD、SDI SD、IP TS和Stream數據中的任意一種或多種的組合。
9.根據權利要求I所述的基於網際網路的數字內容收集系統，其特徵在於所述的網際網路為基於UDP協議的1 效網際網路。
全文摘要
本發明公開了一種基於網際網路的數字內容收集系統，它包括至少一個前端媒體數據收錄單元、至少一個高效網際網路傳輸服務單元、至少一個後端媒體數據轉換單元和至少一個後端預覽服務單元。本發明廣播級質量流媒體數據實時編碼採集，可在用較低的編碼碼率實現同等播出質量，並保證採集的實時性；充分利用網絡傳輸帶寬，讓用戶能使用現有的網際網路實時傳輸高質量媒體內容，能大幅度降低網絡搭建難度，節約傳輸網絡的搭建時間和成本；實時/超實時數據傳輸，通過遠程收錄模塊的調度，在帶寬一定的情況下選擇數據進行超實時傳輸，將由於網絡中斷而堆積的緩衝數據儘快傳輸完成，追趕上當前實時收錄數據。
文檔編號H04L29/06GK102932675SQ20121038075
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月9日 優先權日2012年10月9日
發明者餘軍, 徐楠, 林璞, 郝勇, 楊軍, 王娟 申請人:成都索貝數碼科技股份有限公司