專利名稱：基于3g網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數(shù)字視頻直播傳輸設備技術領域，尤其適用于一種基于3G網(wǎng)絡 的數(shù)字視頻直播傳輸設備。
背景技術：
常見的數(shù)字視頻直播傳輸設備通常是采用專用衛(wèi)星傳輸鏈路或?qū)Ｓ梦⒉▊鬏旀?路將現(xiàn)場的實時數(shù)字視頻流傳輸?shù)诫娨暸_的視頻制作室來進行視頻直播。這種方式不可避 免地需要在視頻現(xiàn)場與視頻制作室之間構(gòu)建一專用的衛(wèi)星傳輸或微波傳輸通道，這樣無疑 增加了視頻直播的成本，同時衛(wèi)星鏈路或微波鏈路需要提前預定和租用，遇到突發(fā)事件可 能還會因沒有預定到傳輸鏈路而不能進行視頻直播。衛(wèi)星直播還需要專用的轉(zhuǎn)播車到現(xiàn)場 進行直播，衛(wèi)星和微波傳輸還要求視距范圍的傳輸，不能有建筑物或障礙物的遮擋，才能進 行視頻直播，對于一些不能提供視距傳輸?shù)膽脠龊峡赡軙龅诫y以建立專用直播鏈路等 實際應用問題。
發(fā)明內(nèi)容為克服了上述缺陷，解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種基于3G網(wǎng)絡 的數(shù)字視頻直播傳輸設備。能夠通過公用3G移動網(wǎng)絡進行實時視頻直播的傳輸設備，能夠 通過多種制式(TD-SCDMA、WCDMA, CDMA2000)移動網(wǎng)絡的多信道組合，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。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用如下技術方案所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，具有將實時視頻信號編碼壓縮的 視頻處理單元，經(jīng)諸3G網(wǎng)絡接入模塊組合，構(gòu)成多信道綁定技術擴展上行傳輸帶寬的無 線通訊單元，在有任一網(wǎng)絡覆蓋的區(qū)域，經(jīng)移動網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)無線連接至電視臺的視頻制作 室；所述無線通訊單元通過PCI-E接口與視頻處理單元連接，視頻處理單元通過IEEE1394 接口與攝像機連接；數(shù)據(jù)處理流程為音視頻數(shù)據(jù)經(jīng)IEEE1394接口由CPU的SDRAM緩存，經(jīng) CPU的編碼、壓縮后進行數(shù)據(jù)加密，并重組封裝成大小相同的數(shù)據(jù)包發(fā)送到數(shù)據(jù)池，CPU根 據(jù)檢測的各信道性能判定分發(fā)給各發(fā)送隊列的數(shù)據(jù)包的數(shù)量，然后用round-robin的方式 向各個發(fā)送隊列中灌包，將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)通過USB接口傳送給3G網(wǎng)絡接入模塊發(fā)送出 去。所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，無線通訊單元包括USB接口電路、 USB供電電路、USB熱插拔控制電路、3G網(wǎng)絡接入模塊電路和電源轉(zhuǎn)換電路。所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，視頻處理單元包括視頻編碼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電子硬盤、視頻編碼 CPU SDRAM、IEEE1394接口電路以及與無線通訊單元連接的PCI-E接口電路相連，視頻處理 單元使用的操作系統(tǒng)是Embedded WinXP或Embeded Linux。所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，3G網(wǎng)絡接入模塊電路，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、TD-SCDMA-LTE接入模塊電路、WCDMA-LTE接入模塊電路、CDMA2000-LTE接入模塊電路。所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，多個不同制式的3G網(wǎng)絡接入模塊 通過空口與相應的移動網(wǎng)絡連接，在無線通訊單元內(nèi)部通過USB總線與CPU通訊。所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，無線通訊單元具有任意組合1至16 個不同制式的3G網(wǎng)絡接入模塊電路，組合一為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；組合二為1個TD-SCDMA接入模塊電路， 1個WCDMA-LTE接入模塊電路，1個WCDMA接入模塊電路的組合。所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，3G網(wǎng)絡接入模塊更換為不限于3G 網(wǎng)絡的網(wǎng)絡接入模塊，網(wǎng)絡接入模塊為用在4G網(wǎng)絡中的4G網(wǎng)絡接入模塊，或為不限于第三 方提供的USB接口的3G數(shù)據(jù)上網(wǎng)卡，其設備的硬件結(jié)構(gòu)和應用層程序不做變更。所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，無線通訊單元由1至16個3G網(wǎng)絡 接入模塊電路的組合綁定傳輸，擴展設備接入移動網(wǎng)絡的上行傳輸帶寬。所述的基于3G移動網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，無線通訊單元的電源轉(zhuǎn)換電 路為直流電源供電或17V的內(nèi)置或外置電池供電，所述電池供電是隨身攜帶的便攜式電池 設備。所述的基于3G移動網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，具有動態(tài)偵測各個3G網(wǎng)絡接 入模塊電路的無線接入有效帶寬和傳輸時延，實時調(diào)整相應3G網(wǎng)絡接入模塊的發(fā)送隊列 的數(shù)據(jù)包分發(fā)速度，實現(xiàn)移動網(wǎng)絡的上行傳輸帶寬的動態(tài)調(diào)整。由于采用如上所述的技術方案，本實用新型具有如下優(yōu)越性一種基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，具有無線通訊單元、視頻處理單元， 無線通訊單元通過PCI-E (2. 5Gbps的串行PCI總線)接口與視頻處理單元連接，視頻處理 單元通過IEEE1394接口與攝像機連接。相對于傳統(tǒng)的衛(wèi)星視頻直播設備和微波視頻直播 設備，本實用新型利用3G(第三代移動通信)網(wǎng)絡將攝像機輸出的視頻信號經(jīng)視頻處理單 元編碼、壓縮、加密、封包后加載到多個并行的無線信道中傳輸，視頻制作室的接收端通過 IP網(wǎng)絡將接收的數(shù)據(jù)進行解包解包重組、解密、解壓縮、解碼后恢復出實時視頻流。使用該 設備后在有3G無線網(wǎng)絡覆蓋的地方即可進行視頻直播。且設備有機動性高，數(shù)據(jù)傳輸不受 視距限制，帶寬動態(tài)調(diào)整等諸多優(yōu)點。相比常見的采用衛(wèi)星傳輸或微波傳輸?shù)臄?shù)字視頻直播傳輸設備，本實用新型使用 多種制式的公用3G移動網(wǎng)絡，只要有3G網(wǎng)絡覆蓋的地方(3G網(wǎng)絡可以是任意一種制式或 多種制式)，采用多信道綁定技術擴展上行傳輸帶寬，將實時視頻通過編碼壓縮后由3G移 動網(wǎng)絡傳輸?shù)诫娨暸_的視頻制作室。采用該設備后，進行視頻直播無需專用的衛(wèi)星傳輸或 微波傳輸，且此種設備傳輸實時視頻節(jié)目還有不受視距限制，不受時間限制、占用傳輸帶寬 低等優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。

圖1為基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備的應用示意框圖。[0021]圖3為基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備的原理框圖。圖4為基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備的數(shù)據(jù)處理流程圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4所示一種基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，具有將實時視 頻信號編碼壓縮的視頻處理單元，經(jīng)諸3G網(wǎng)絡接入模塊組合，構(gòu)成多信道綁定技術擴展上 行傳輸帶寬的無線通訊單元，在有任一網(wǎng)絡覆蓋的區(qū)域，經(jīng)移動網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)無線連接至 電視臺的視頻制作室；該傳輸設備包括無線通訊單元和視頻處理單元，無線通訊單元通過 PCI-E接口與視頻處理單元連接，視頻處理單元通過IEEE1394接口與攝像機連接。無線通 訊單元中的各種制式的3G網(wǎng)絡接入模塊電路(TD-SCDMA接入模塊電路、WCDMA接入模塊電 路、CDMA2000接入模塊等)與公用3G移動網(wǎng)絡連接。設備具有動態(tài)偵測各個3G網(wǎng)絡接入 模塊電路的無線接入有效帶寬和傳輸時延，實時調(diào)整相應3G網(wǎng)絡接入模塊的發(fā)送隊列的 數(shù)據(jù)包分發(fā)速度實現(xiàn)移動網(wǎng)絡的上行傳輸帶寬的動態(tài)調(diào)整。無線通訊單元包括USB接口電路、USB供電電路、USB熱插拔控制電路和3G網(wǎng)絡接 入模塊電路；視頻處理單元包括視頻編碼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電子硬盤、視頻編碼CPU SDRAM、IEEE1394接口電路以及與無線通 訊單元連接的PCI-E接口電路相連。本實用新型中的USB交換部分的核心芯片是AU9254 和 VT6212L，PCI-E 接口 芯片是 PEX8111，CPU 是 Intel Core2DU0 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。SDRAM是通用的 533MHz的DMM內(nèi)存條，容量是1GB，但不限于該速率和該類型的內(nèi)存條，也可以使用內(nèi)存顆 粒焊接到視頻處理單元主電路板上。電子硬盤是SSD固態(tài)硬盤1. 8寸PATA16GB MLC，但不 限于該型號。視頻處理單元使用的操作系統(tǒng)是Embedded WinXP或Embeded Linux。3G網(wǎng)絡接入模塊可以應用在3G移動網(wǎng)絡中，但不限于3G網(wǎng)絡的應用，設備的硬件 結(jié)構(gòu)和應用層程序不做變更，將3G網(wǎng)絡接入模塊更換為4G網(wǎng)絡接入模塊，可使用在4G網(wǎng) 絡中；但不限于第三方提供的USB接口的3G數(shù)據(jù)上網(wǎng)卡。如圖3所示，本實用新型使用的3G網(wǎng)絡接入模塊，可以是第三方提供的USB接 口 3G數(shù)據(jù)上網(wǎng)卡，如現(xiàn)在各大運營商提供的3G無線上網(wǎng)卡和以后提供的4G上網(wǎng)卡，16個 位置各大運營商的卡任意組合配置。無線通訊單元實現(xiàn)1至16個不同制式的3G網(wǎng)絡接 入模塊電路的任意組合，如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，再如，1個TD-SCDMA接入模塊電路，1個WCDMA-LTE接入模 塊電路，1個WCDMA接入模塊電路的組合。并且無線通訊單元能夠?qū)崿F(xiàn)1至16個3G網(wǎng)絡接 入模塊電路的組合綁定傳輸，擴展設備接入移動網(wǎng)絡的上行傳輸帶寬。無線通訊單元的電 源轉(zhuǎn)換電路為直流電源供電或17V的內(nèi)置或外置電池供電，所述電池供電是隨身攜帶的便 攜式電池設備。使用時，一種基于3G移動網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，通過TD-SCDMA網(wǎng)絡、 WCDMA網(wǎng)絡和CDMA2000網(wǎng)絡，組成的三個網(wǎng)絡上行鏈路綁定，擴展了傳輸帶寬，將攝像機的 實時圖像傳送到電視臺的接收端。圖2是設備的一種應用示例，使用中不限于本示例，三種 制式的3G網(wǎng)絡，每種制式的網(wǎng)絡都可以同時接入多個無線信道，每個信道對應一個3G網(wǎng)絡 接入模塊。不同制式3G網(wǎng)絡接入模塊通過空口與相應的移動網(wǎng)絡連接，在無線通訊單元內(nèi)部通過USB總線與CPU通訊。其工作過程如下由攝像機將實時圖像傳送到視頻處理單元的IEEE1394接口電 路，經(jīng)視頻編碼CPU編碼壓縮，通過與無線通訊單元連接的PCI-E接口電路進入無線通訊單 元，通過無線通訊單元中任意組合的1至16個TD-SCDMA網(wǎng)絡、WCDMA網(wǎng)絡和CDMA2000網(wǎng)絡 的3G網(wǎng)絡接入模塊電路，傳輸?shù)絋D-SCDMA網(wǎng)絡、WCDMA網(wǎng)絡和CDMA2000網(wǎng)絡組成的三個 網(wǎng)絡上行鏈路綁定，擴展了傳輸帶寬，將攝像機的實時圖像傳送到電視臺的接收端。即利用 3G第三代移動通信網(wǎng)絡或4G第四代移動通信將攝像機輸出的視頻信號經(jīng)視頻處理模塊編 碼、壓縮、加密、封包后加載到多個并行的無線信道中傳輸，視頻制作室的接收端通過IP網(wǎng) 絡將接收的數(shù)據(jù)進行解包重組、解密、解壓縮、解碼后恢復出實時視頻流。使用該設備后在 有無線網(wǎng)絡覆蓋的地方即可進行視頻直播。本實用新型還可在有任一網(wǎng)絡覆蓋的地方，如3G的TD-SCDMA網(wǎng)絡、W⑶MA網(wǎng)絡、 CDMA2000網(wǎng)絡、4G網(wǎng)絡，采用多信道綁定技術擴展上行傳輸帶寬，將實時視頻通過編碼壓 縮后通過移動網(wǎng)絡傳輸?shù)诫娨暸_的視頻制作室。采用該設備后，進行視頻直播無需專用的 衛(wèi)星傳輸或微波傳輸，且此種設備傳輸實時視頻節(jié)目還有不受視距限制，不受時間限制、占 用傳輸帶寬低等優(yōu)點。如圖4所示，為本實用新型的數(shù)據(jù)處理流程，從IEEE1394接口收到的音視頻數(shù)據(jù)， 由CPU的SDRAM緩存，經(jīng)CPU的編碼壓縮處理后進行數(shù)據(jù)加密，然后將加密后的數(shù)據(jù)進行重 組封包處理，將數(shù)據(jù)封裝成大小相同的數(shù)據(jù)包并打上順序標簽送到發(fā)送數(shù)據(jù)池中，CPU根據(jù) 檢測的各個信道的性能確定分發(fā)給各個發(fā)送隊列的數(shù)據(jù)包的數(shù)量，然后用round-robin的 方式向各個發(fā)送隊列中灌包，底層驅(qū)動將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)通過USB接口傳送給3G網(wǎng)絡接 入模塊發(fā)送出去。在接收端通過互聯(lián)網(wǎng)收到的數(shù)據(jù)包按其順序標簽進行重組拆包，解密解 壓縮，恢復原始的音視頻流。
權(quán)利要求一種基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于具有將實時視頻信號編碼壓縮的視頻處理單元，經(jīng)諸3G網(wǎng)絡接入模塊組合，構(gòu)成多信道綁定技術擴展上行傳輸帶寬的無線通訊單元，在有任一網(wǎng)絡覆蓋的區(qū)域，經(jīng)移動網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)無線連接至電視臺的視頻制作室；所述無線通訊單元通過PCI-E接口與視頻處理單元連接，視頻處理單元通過IEEE1394接口與攝像機連接；數(shù)據(jù)處理流程為音視頻數(shù)據(jù)經(jīng)IEEE1394接口由CPU的SDRAM緩存，經(jīng)CPU的編碼、壓縮后進行數(shù)據(jù)加密，并重組封裝成大小相同的數(shù)據(jù)包發(fā)送到數(shù)據(jù)池，CPU根據(jù)檢測的各信道性能判定分發(fā)給各發(fā)送隊列的數(shù)據(jù)包的數(shù)量，然后用round-robin的方式向各個發(fā)送隊列中灌包，將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)通過USB接口傳送給3G網(wǎng)絡接入模塊發(fā)送出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于無線通 訊單元包括USB接口電路、USB供電電路、USB熱插拔控制電路、3G網(wǎng)絡接入模塊電路和電 源轉(zhuǎn)換電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于視頻 處理單元包括視頻編碼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電子硬盤、視頻編碼CPU SDRAM、IEEE1394接口電路以及與無線通訊單元連接的 PCI-E接口電路相連，視頻處理單元使用的操作系統(tǒng)是Embedded WinXP或Embeded Linux。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于3G網(wǎng)絡 接入模塊電路，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、TD-SCDMA-LTE接入模塊電路、WCDMA-LTE接入模塊電路、CDMA2000-LTE接入模塊電 路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于多個不 同制式的3G網(wǎng)絡接入模塊通過空口與相應的移動網(wǎng)絡連接，在無線通訊單元內(nèi)部通過USB 總線與CPU通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于無線通 訊單元具有任意組合1至16個不同制式的3G網(wǎng)絡接入模塊電路，組合一為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；組合二為 1個TD-SCDMA接入模塊電路，1個WCDMA-LTE接入模塊電路，1個WCDMA接入模塊電路的組合
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于3G網(wǎng)絡 接入模塊更換為不限于3G網(wǎng)絡的網(wǎng)絡接入模塊，網(wǎng)絡接入模塊為用在4G網(wǎng)絡中的4G網(wǎng)絡 接入模塊，或為不限于第三方提供的USB接口的3G數(shù)據(jù)上網(wǎng)卡，其設備的硬件結(jié)構(gòu)和應用 層程序不做變更。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于無線通 訊單元由1至16個3G網(wǎng)絡接入模塊電路的組合綁定傳輸，擴展設備接入移動網(wǎng)絡的上行 傳輸帶寬。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于無線通 訊單元的電源轉(zhuǎn)換電路為直流電源供電或17V的內(nèi)置或外置電池供電，所述電池供電是隨 身攜帶的便攜式電池設備。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，其特征在于該傳輸設備具有動態(tài)偵測各個3G網(wǎng)絡接入模塊電路的無線接入有效帶寬和傳輸時延，實時調(diào)整相應3G網(wǎng)絡接入模塊的發(fā)送隊列的數(shù)據(jù)包分發(fā)速度，實現(xiàn)移動網(wǎng)絡的上行傳輸帶寬的 動態(tài)調(diào)整。
專利摘要本實用新型公開一種基于3G移動網(wǎng)絡的數(shù)字視頻直播傳輸設備，具有將實時視頻信號編碼壓縮的視頻處理單元，經(jīng)諸3G網(wǎng)絡接入模塊組合，構(gòu)成多信道綁定技術擴展上行傳輸帶寬的無線通訊單元，在有任一網(wǎng)絡覆蓋的區(qū)域，經(jīng)移動網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)無線連接至電視臺的視頻制作室；所述無線通訊單元通過PCI-E接口與視頻處理單元連接，視頻處理單元通過IEEE1394接口與攝像機連接；本實用新型將攝像機輸出的視頻信號經(jīng)視頻處理單元編碼、壓縮、加密、封包后加載到多個并行的無線信道中傳輸，視頻制作室的接收端通過IP網(wǎng)絡將接收的數(shù)據(jù)進行恢復處理，使有3G無線網(wǎng)絡覆蓋的地方即可進行視頻直播。且設備機動性高，不受視距限制，帶寬能動態(tài)調(diào)整。
文檔編號H04N7/26GK201590871SQ20092022409
公開日2010年9月22日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者劉偉, 王生虎, 趙玉峰 申請人:趙玉峰