一種基於行動網路的並流數字視頻傳輸方法及設備的製作方法
2023-04-28 06:14:41 4
專利名稱：一種基於行動網路的並流數字視頻傳輸方法及設備的製作方法
一種基於行動網路的並流數字視頻傳輸方法及設備方法
技術領域：
本發明涉及行動網路的並流視頻傳輸設備技術領域，尤其適合同時使用多種運營商行動網路3G網絡、4G網絡、WiFiX應用的一種基於行動網路的並流視頻傳輸方法及設備。技術背景
目前，在行動網路中常見的視頻傳輸設備，在終端設備上常採用1個或幾個同一運營商網絡的，而在伺服器端使用一個有線的寬帶網絡，接收視頻數據流。這樣的傳輸設備存在一個最大的弊端就是在進行視頻傳輸時，會受到地點地域的限制，因為運營商網絡建設的不均勻性，和城市建築的複雜性，很多地方不是每個運營商的3G/4G網絡都覆蓋到，造成了基於行動網路的視頻傳輸，在有些地方可以使用，有些地方不能使用，特別是在移動狀態下傳輸視頻時會出現有信號的地方視頻正常，無信號或信號質量差的地方，視頻質量下降出現馬賽克或視頻中斷。現有的設備也有可以支持兩個運營商的網絡，但因為伺服器端採用了單網絡接收視頻，因為中國現有的運營商的競爭格局，跨運營商之間的網際網路傳輸時延遠遠大於同一運營商網絡內部的時延，這樣導致並行視頻流在不同運營商之間傳輸時延差別較大，視頻流在恢復的過程中無法滿足廣播級的實時性要求。
發明內容
為克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種基於行動網路的並流視頻傳輸方法及設備，能夠通過公用3G、4G、WiFiX行動網路進行實時視頻直播的傳輸設備，本發明通過多種制式(3G、4G、WiFi)行動網路的接入組合和某一種制式的行動網路的多信道組合，通過信道綁定，擴展上行傳輸帶寬，來滿足視頻直播傳輸所需的帶寬，同時為解決網絡傳輸的時延問題，考慮國內運營商網絡的現狀，在伺服器端採用採用多網絡接入，並流接收的方式接收並實時恢復視頻流，保證了視頻傳輸的時延和實時性。為實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案
一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，包括終端設備、伺服器端設備，所述終端設備包括無線通訊模塊和視頻處理模塊，無線通訊模塊通過USB接口與視頻處理模塊連接， 視頻處理模塊通過視頻接口與攝像機連接實現視頻數據採集；伺服器端設備通過3個IP網絡接入網際網路，並行接收視頻傳輸終端設備發送的視頻數據流。一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述終端設備的無線通訊模塊包括USB 接口電路、USB供電電路、USB熱插拔控制電路、行動網路接入模塊電路和電源轉換電路。一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述終端設備的視頻處理模塊由視頻編碼CPU與視頻編碼復位電路、視頻編碼時鐘電路、視頻編碼電子硬碟、視頻編碼存儲器 SDRAM、視頻採集接口相連；所述視頻採集接口有三種接口，分別是IEEE1394接口、SDI接口和HDMI接口，終端設備具有自動識別使用其中任意一個接口輸入的視頻數據。—種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述終端設備的行動網路接入模塊電路包括TD-SCDMA接入模塊電路、WCDMA接入模塊電路、CDMA2000接入模塊電路、4G (TDD-LTE) 接入模塊電路、4G (FDD-LTE)接入模塊電路、WiFi接入模塊電路。一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述終端設備行動網路接入模塊具有16個3G接入模塊、4G接入模塊、WiFi接入模塊的電路與相應的無線網絡連接。一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述終端設備行動網路接入模塊具有 Γ16個3G、4G、WiFi接入模塊電路的任意組合構成，其中具有3個TD-SCDMA接入模塊電路、 2個WCDMA接入模塊電路和1個CDMA2000接入模塊電路的組合；或具有1個TD-SCDMA接入模塊電路、1個FDD-LTE接入模塊電路、1個WCDMA接入模塊電路的組合。一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述伺服器端設備同時接入至少三個或三個以上運營商的寬帶網絡，所述三個運營商的寬帶網絡分別為=TD-SCDMA寬帶網絡、 WCDMA寬帶網絡、CDMA2000寬帶網絡，伺服器端接口方式為速率支持IOM/IOOM/1000M自適應的乙太網電連接口。一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述終端設備上連接的16個無線傳輸信道和伺服器端的三個寬帶網絡接口之間形成點對點連接，或多點對一點連接。一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，所述終端設備的無線信道與伺服器之間的三個網絡接口為時延最小原則進行網絡匹配傳輸，其中，終端設備上的WCDMA網絡與伺服器端的中國聯通的寬帶接口匹配傳輸，CDMA2000網絡與中國電信的寬帶接口匹配傳輸。一種基於行動網路的並流視頻傳輸方法，採用終端和伺服器構架，其步驟如下
1)、終端設備將攝像機的視頻數據通過視頻輸入接口傳輸至視頻採集處理模塊處理；
2)、經視頻採集處理模塊處理後的視頻數據通過通用串行總線USB接口傳輸至無線通訊模塊處理；
3)、無線通訊模塊通過各種制式的3G接入模塊電路、4G接入模塊電路、WiFi接入模塊電路發送視頻數據流；
4)、發送的視頻數據流公用無線網絡與伺服器建立傳輸通道
a.通過2個TD-SCDMA無線鏈路的中國移動的網絡與伺服器建立傳輸通道，b.通過2 個WCDMA無線鏈路通過中國聯通的網絡與伺服器建立傳輸通道，通過c. 2個CDMA2000無線鏈路通過中國電信網絡與伺服器建立傳輸通道；
5)、經三個運營商公用無線網絡的6個無線鏈路，通過上行鏈路綁定擴展了傳輸帶寬；
6)、經擴展了傳輸帶寬傳輸的視頻數據傳輸至網際網路；
7)、伺服器端設備通過3個IP網絡接收網際網路傳輸的視頻數據；
8)、完成攝像機實時圖像的視頻數據傳送到電視臺的伺服器端。由於採用如上所述的技術方案，本發明具有如下優越性
一種基於行動網路的並流視頻傳輸方法及設備，相比常見的3G視頻傳輸設備，能夠使用公用的行動網路，可以同時使用國內多家移動運營商的3G、4G、WiFi網絡，在有3G網絡覆蓋的地方，採用多信道綁定技術擴展上行傳輸帶寬，採用運營商行動網路與有線網絡匹配， 切片後的並行視頻數據在終端設備上按路由從運營商的內部網絡傳輸到伺服器端的相應網絡接口，由伺服器的應用軟體進行視頻流的恢復和重構。採用該設備後，進行視頻直播可以同時使用任意運營商的3G、4G網絡進行實時的視頻直播，滿足傳輸時延小於1秒的廣播級要求。相對於傳統的衛星視頻直播設備和微波視頻直播設備，本發明利用3G (第三代移動通信)網絡或4G (第四代移動通信)將攝像機輸出的視頻信號經視頻處理模塊編碼、壓縮、 加密、封包後加載到多個並行的無線信道中傳輸，視頻製作室的伺服器端通過1到3個並行 IP (網絡互聯協議)網絡將接收的數據進行解包重組、解密、解壓縮、解碼後恢復出實時視頻流。使用該設備後在有無線網絡覆蓋的地方即可進行視頻直播，且設備有機動性高，數據傳輸不受視距限制，帶寬動態調整等諸多優點，同時在接收的伺服器端通過並行的網絡接收方法，可有效降低不同運營商網絡之間的傳輸延時，保證了視頻直播傳輸的實時性。
下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。圖1為本發明的結構原理框圖。圖2為本發明的應用示意框圖。圖3為本發明的設備原理框圖。
具體實施方式
如圖1、2、3所示，一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，包括終端設備、伺服器端設備，所述終端設備包括無線通訊模塊和視頻處理模塊，無線通訊模塊通過USB接口與視頻處理模塊連接，視頻處理模塊通過IEEE1394接口、SDI接口或HDMI接口的任意一種接口與攝像機連接實現視頻數據採集；伺服器端設備通過3個IP網絡接入網際網路，並行接收視頻傳輸終端設備發送的視頻數據流。所述伺服器端設備同時接入至少三個或三個以上運營商的寬帶網絡，所述三個運營商的寬帶網絡分別為TD-SCDMA寬帶網絡、WCDMA寬帶網絡、CDMA2000寬帶網絡，伺服器端接口方式為速率支持IOM/IOOM/1000M自適應的乙太網電連接口。所述終端設備上連接的16個無線傳輸信道和伺服器端的三個寬帶網絡接口之間形成點對點連接，或多點對一點連接。所述終端設備的無線信道與伺服器之間的三個網絡接口為時延最小原則進行網絡匹配傳輸，保證終端設備和伺服器之間的傳輸時延最小，如終端設備上的WCDMA網絡與伺服器端的中國聯通的寬帶接口匹配傳輸，CDMA2000網絡與中國電信的寬帶接口匹配傳輸。一種基於行動網路的並流視頻傳輸方法，採用終端和伺服器構架，其步驟如下
1)、終端設備將攝像機的視頻數據通過視頻輸入接口傳輸至視頻採集處理模塊處理；
2)、經視頻採集處理模塊處理後的視頻數據通過通用串行總線USB接口傳輸至無線通訊模塊處理；
3)、無線通訊模塊通過各種制式的3G接入模塊電路、4G接入模塊電路、WiFi接入模塊電路發送視頻數據流；
4)、發送的視頻數據流公用無線網絡與伺服器建立傳輸通道
a.通過2個TD-SCDMA無線鏈路的中國移動的網絡與伺服器建立傳輸通道，b.通過2 個WCDMA無線鏈路通過中國聯通的網絡與伺服器建立傳輸通道，通過c. 2個CDMA2000無線鏈路通過中國電信網絡與伺服器建立傳輸通道；
5)、經三個運營商公用無線網絡的6個無線鏈路，通過上行鏈路綁定擴展了傳輸帶寬；
6)、經擴展了傳輸帶寬傳輸的視頻數據傳輸至網際網路；
7)、伺服器端設備通過3個IP網絡接收網際網路傳輸的視頻數據；
8)、完成攝像機實時圖像的視頻數據傳送到電視臺的伺服器端。如圖1所示，本發明公開了一種基於行動網路的數字視頻直播傳輸設備，它包括無線通訊模塊和視頻處理模塊，無線通訊模塊通過USB (通用串行總線)接口與視頻處理模塊連接，視頻處理模塊通過IEEE1394接口、SDI、HDMI接口與攝像機連接。無線通訊模塊通過各種制式的接入模塊電路(3G、4G、WiFi)與公用無線網絡連接。如圖2所示，是本發明的應用示意圖，本發明通過2個TD-SCDMA無線鏈路由中國移動的網絡與伺服器建立傳輸通道，2個WCDMA無線鏈路通過中國聯通的網絡與伺服器建立傳輸通道，2個CDMA2000無線鏈路通過中國電信網絡與伺服器建立傳輸通道，經三個運營商網絡的6個無線鏈路，通過上行鏈路綁定擴展了傳輸帶寬，將攝像機的實時圖像傳送到電視臺的伺服器端。所述終端設備的行動網路接入模塊電路包括TD-SCDMA接入模塊電路、WCDMA接入模塊電路、CDMA2000接入模塊電路、4G(TDD-LTE)接入模塊電路、4G (FDD-LTE)接入模塊電路、WiFi接入模塊電路。所述終端設備行動網路接入模塊具有16個3G、4G、WiFi的接入模塊電路與相應的無線網絡連接。所述終端設備行動網路接入模塊具有廣16個3G、4G、WiFi接入模塊電路的任意組合構成，其中，具有3個TD-SCDMA接入模塊電路、2個WCDMA接入模塊電路和1個CDMA2000 接入模塊電路的組合；或具有1個TD-SCDMA接入模塊電路、1個FDD-LTE接入模塊電路、1 個WCDMA接入模塊電路的組合。如圖3所示，本發明公開了一種種基於行動網路並流視頻傳輸設備，其無線通訊模塊包括USB接口電路、USB供電電路、USB熱插拔控制電路、行動網路接入模塊電路和電源轉換電路；視頻處理模塊包括視頻編碼CPU，其還與視頻編碼CPU復位電路、視頻編碼CPU 時鐘電路、視頻編碼CPU電子硬碟、視頻編碼CPU SDRAM、IEEE 1394接口電路，SDI接口電路、 HDMI接口電路以及與無線通訊模塊連接的USB接口電路相連。如圖3所示，本發明使用的無線接入模塊，可以是第三方提供的USB接口 3G上網卡，如現在各大運營商提供的3G無線上網卡和以後提供的4G上網卡。如圖3所示，本發明中的CPU是 tel Core2 DUO U7600及其它x86兼容型號的 CPU, CPU也可以使用PowerPC系列的CPU，如MPC8360、MPC8548等。USB交換部分的核心晶片是AU9^4。如圖3所示，本發明中的SDRAM是通用的533MHz的DMM內存條，容量是IGB，但不限於該速率和該類型的內存條，也可以使用內存顆粒焊接到視頻處理模塊主電路板上。如圖3所示，本發明中的電子硬碟是SSD固態硬碟1. 8寸PATA 16GB MLC，但不限
於該型號。如圖3所示，本發明中視頻處理模塊使用的作業系統是Embedded WinXP或Linux 系統。所述終端設備的視頻處理模塊由視頻編碼CPU與視頻編碼復位電路、視頻編碼時鐘電路、視頻編碼電子硬碟、視頻編碼存儲器SDRAM、視頻採集接口相連。所述終端設備的視頻採集接口有三種接口，分別是IEEE1394接口、SDI接口和HDMI接口，終端設備具有自動識別使用其中任意一個接口輸入的視頻數據。本發明採用終端和伺服器構架，終端設備通過多達16個並行的3G(第三代移動通信)傳輸信道或4G (第四代移動通信)傳輸信道發送視頻數據流，伺服器端通過3個並行接收網絡實現視頻數據接收。終端設備包括無線通訊模塊、視頻採集處理模塊。無線通訊模塊通過USB (通用串行總線)接口與視頻採集處理模塊連接，視頻採集處理模塊通過IEEE1394 接口、SDI (串行數據接口)接口或HDMI (高清晰度多媒體接口)接口與攝像機連接。
權利要求
1.一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於包括終端設備、伺服器端設備，所述終端設備包括無線通訊模塊和視頻處理模塊，無線通訊模塊通過USB接口與視頻處理模塊連接，視頻處理模塊通過視頻接口與攝像機連接實現視頻數據採集；伺服器端設備通過3個IP網絡接入網際網路，並行接收視頻傳輸終端設備發送的視頻數據流。
2.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述終端設備的無線通訊模塊包括USB接口電路、USB供電電路、USB熱插拔控制電路、行動網路接入模塊電路和電源轉換電路。
3.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述終端設備的視頻處理模塊由視頻編碼CPU與視頻編碼復位電路、視頻編碼時鐘電路、視頻編碼電子硬碟、視頻編碼存儲器SDRAM、視頻採集接口相連；所述視頻採集接口有三種接口，分別是IEEE1394接口、SDI接口和HDMI接口，終端設備具有自動識別使用其中任意一個接口輸入的視頻數據。
4.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述終端設備的行動網路接入模塊電路包括TD-SCDMA接入模塊電路、WCDMA接入模塊電路、 CDMA2000接入模塊電路、4G(TDD-LTE)接入模塊電路、4G (FDD-LTE)接入模塊電路、WiFi接入模塊電路。
5.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述終端設備行動網路接入模塊具有16個3G接入模塊、4G接入模塊、WiFi接入模塊的電路與相應的無線網絡連接。
6.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述終端設備行動網路接入模塊具有廣16個3G、4G、WiFi接入模塊電路的任意組合構成，其中， 具有3個TD-SCDMA接入模塊電路、2個WCDMA接入模塊電路和1個CDMA2000接入模塊電路的組合；或具有1個TD-SCDMA接入模塊電路、1個FDD-LTE接入模塊電路、1個WCDMA接入模塊電路的組合。
7.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述伺服器端設備同時接入至少三個或三個以上運營商的寬帶網絡，所述三個運營商的寬帶網絡分別為TD-SCDMA寬帶網絡、WCDMA寬帶網絡、CDMA2000寬帶網絡，伺服器端接口方式為速率支持IOM/IOOM/1000M自適應的乙太網電連接口。
8.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述終端設備上連接的16個無線傳輸信道和伺服器端的三個寬帶網絡接口之間形成點對點連接，或多點對一點連接。
9.根據權利要求1所述的一種基於行動網路的並流視頻傳輸設備，其特徵在於所述終端設備的無線信道與伺服器之間的三個網絡接口為時延最小原則進行網絡匹配傳輸，其中，終端設備上的WCDMA網絡與伺服器端的中國聯通的寬帶接口匹配傳輸，CDMA2000網絡與中國電信的寬帶接口匹配傳輸。
10.如權利要求1所述設備的一種基於行動網路的並流視頻傳輸方法，其特徵在於採用終端和伺服器構架，其步驟如下1)、終端設備將攝像機的視頻數據通過視頻輸入接口傳輸至視頻採集處理模塊處理；2)、經視頻採集處理模塊處理後的視頻數據通過通用串行總線USB接口傳輸至無線通訊模塊處理；3)、無線通訊模塊通過各種制式的3G接入模塊電路、4G接入模塊電路、WiFi接入模塊電路發送視頻數據流；4)、發送的視頻數據流公用無線網絡與伺服器建立傳輸通道a.通過2個TD-SCDMA無線鏈路的中國移動的網絡與伺服器建立傳輸通道，b.通過2 個WCDMA無線鏈路通過中國聯通的網絡與伺服器建立傳輸通道，通過c. 2個CDMA2000無線鏈路通過中國電信網絡與伺服器建立傳輸通道；5)、經三個運營商公用無線網絡的6個無線鏈路，通過上行鏈路綁定擴展了傳輸帶寬；6)、經擴展了傳輸帶寬傳輸的視頻數據傳輸至網際網路；7)、伺服器端設備通過3個IP網絡接收網際網路傳輸的視頻數據；8)、完成攝像機實時圖像的視頻數據傳送到電視臺的伺服器端。
全文摘要
本發明涉及行動網路的並流視頻傳輸設備技術領域，公開一種基於行動網路的並流視頻傳輸方法及設備，所述方法採用終端和伺服器構架，將攝像機的視頻數據通過視頻採集處理模塊、無線通訊模塊傳輸至公用無線網絡與伺服器建立傳輸通道所述設備包括終端設備、伺服器端設備，所述終端設備的無線通訊模塊通過視頻處理模塊與攝像機連接實現視頻數據採集；伺服器端設備通過3個IP網絡接入網際網路，並行接收視頻傳輸終端設備發送的視頻數據流。本發明能夠同時使用國內多家行動網路進行視頻直播，且設備具有機動性高、數據傳輸不受視距限制、帶寬動態調整等諸多優點，同時能夠有效降低不同運營商網絡之間的傳輸延時，保證了視頻直播傳輸的實時性。
文檔編號H04N5/262GK102377948SQ20111033050
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者唐海玲, 張克海, 趙洪斌, 趙玉峰, 陳文元 申請人:洛陽普天通信科技有限公司