专利名称：基于3g网络的数字视频直播传输设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字视频直播传输设备技术领域，尤其适用于一种基于3G网络 的数字视频直播传输设备。
背景技术：
常见的数字视频直播传输设备通常是采用专用卫星传输链路或专用微波传输链 路将现场的实时数字视频流传输到电视台的视频制作室来进行视频直播。这种方式不可避 免地需要在视频现场与视频制作室之间构建一专用的卫星传输或微波传输通道，这样无疑 增加了视频直播的成本，同时卫星链路或微波链路需要提前预定和租用，遇到突发事件可 能还会因没有预定到传输链路而不能进行视频直播。卫星直播还需要专用的转播车到现场 进行直播，卫星和微波传输还要求视距范围的传输，不能有建筑物或障碍物的遮挡，才能进 行视频直播，对于一些不能提供视距传输的应用场合可能会遇到难以建立专用直播链路等 实际应用问题。
发明内容为克服了上述缺陷，解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于3G网络 的数字视频直播传输设备。能够通过公用3G移动网络进行实时视频直播的传输设备，能够 通过多种制式(TD-SCDMA、WCDMA, CDMA2000)移动网络的多信道组合，通过信道绑定，扩展 上行传输带宽，来满足视频直播传输所需的带宽。为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，具有将实时视频信号编码压缩的 视频处理单元，经诸3G网络接入模块组合，构成多信道绑定技术扩展上行传输带宽的无 线通讯单元，在有任一网络覆盖的区域，经移动网络、互联网无线连接至电视台的视频制作 室；所述无线通讯单元通过PCI-E接口与视频处理单元连接，视频处理单元通过IEEE1394 接口与摄像机连接；数据处理流程为音视频数据经IEEE1394接口由CPU的SDRAM缓存，经 CPU的编码、压缩后进行数据加密，并重组封装成大小相同的数据包发送到数据池，CPU根 据检测的各信道性能判定分发给各发送队列的数据包的数量，然后用round-robin的方式 向各个发送队列中灌包，将发送队列中的数据通过USB接口传送给3G网络接入模块发送出 去。所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，无线通讯单元包括USB接口电路、 USB供电电路、USB热插拔控制电路、3G网络接入模块电路和电源转换电路。所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，视频处理单元包括视频编码CPU， 其还与视频编码CPU复位电路、视频编码CPU时钟电路、视频编码CPU电子硬盘、视频编码 CPU SDRAM、IEEE1394接口电路以及与无线通讯单元连接的PCI-E接口电路相连，视频处理 单元使用的操作系统是Embedded WinXP或Embeded Linux。所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，3G网络接入模块电路，电路包括TD-SCDMA接入模块电路、WCDMA接入模块电路、CDMA2000接入模块电路、TD-SCDMA-LTE接入模块电路、WCDMA-LTE接入模块电路、CDMA2000-LTE接入模块电路。所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，多个不同制式的3G网络接入模块 通过空口与相应的移动网络连接，在无线通讯单元内部通过USB总线与CPU通讯。所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，无线通讯单元具有任意组合1至16 个不同制式的3G网络接入模块电路，组合一为3个TD-SCDMA接入模块电路、2个WCDMA接 入模块电路和1个CDMA2000接入模块电路的组合；组合二为1个TD-SCDMA接入模块电路， 1个WCDMA-LTE接入模块电路，1个WCDMA接入模块电路的组合。所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，3G网络接入模块更换为不限于3G 网络的网络接入模块，网络接入模块为用在4G网络中的4G网络接入模块，或为不限于第三 方提供的USB接口的3G数据上网卡，其设备的硬件结构和应用层程序不做变更。所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，无线通讯单元由1至16个3G网络 接入模块电路的组合绑定传输，扩展设备接入移动网络的上行传输带宽。所述的基于3G移动网络的数字视频直播传输设备，无线通讯单元的电源转换电 路为直流电源供电或17V的内置或外置电池供电，所述电池供电是随身携带的便携式电池 设备。所述的基于3G移动网络的数字视频直播传输设备，具有动态侦测各个3G网络接 入模块电路的无线接入有效带宽和传输时延，实时调整相应3G网络接入模块的发送队列 的数据包分发速度，实现移动网络的上行传输带宽的动态调整。由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性一种基于3G网络的数字视频直播传输设备，具有无线通讯单元、视频处理单元， 无线通讯单元通过PCI-E (2. 5Gbps的串行PCI总线)接口与视频处理单元连接，视频处理 单元通过IEEE1394接口与摄像机连接。相对于传统的卫星视频直播设备和微波视频直播 设备，本实用新型利用3G(第三代移动通信)网络将摄像机输出的视频信号经视频处理单 元编码、压缩、加密、封包后加载到多个并行的无线信道中传输，视频制作室的接收端通过 IP网络将接收的数据进行解包解包重组、解密、解压缩、解码后恢复出实时视频流。使用该 设备后在有3G无线网络覆盖的地方即可进行视频直播。且设备有机动性高，数据传输不受 视距限制，带宽动态调整等诸多优点。相比常见的采用卫星传输或微波传输的数字视频直播传输设备，本实用新型使用 多种制式的公用3G移动网络，只要有3G网络覆盖的地方(3G网络可以是任意一种制式或 多种制式)，采用多信道绑定技术扩展上行传输带宽，将实时视频通过编码压缩后由3G移 动网络传输到电视台的视频制作室。采用该设备后，进行视频直播无需专用的卫星传输或 微波传输，且此种设备传输实时视频节目还有不受视距限制，不受时间限制、占用传输带宽 低等优点。
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
图1为基于3G网络的数字视频直播传输设备的结构框图。图2为基于3G网络的数字视频直播传输设备的应用示意框图。[0021]图3为基于3G网络的数字视频直播传输设备的原理框图。图4为基于3G网络的数字视频直播传输设备的数据处理流程图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示一种基于3G网络的数字视频直播传输设备，具有将实时视 频信号编码压缩的视频处理单元，经诸3G网络接入模块组合，构成多信道绑定技术扩展上 行传输带宽的无线通讯单元，在有任一网络覆盖的区域，经移动网络、互联网无线连接至 电视台的视频制作室；该传输设备包括无线通讯单元和视频处理单元，无线通讯单元通过 PCI-E接口与视频处理单元连接，视频处理单元通过IEEE1394接口与摄像机连接。无线通 讯单元中的各种制式的3G网络接入模块电路(TD-SCDMA接入模块电路、WCDMA接入模块电 路、CDMA2000接入模块等)与公用3G移动网络连接。设备具有动态侦测各个3G网络接入 模块电路的无线接入有效带宽和传输时延，实时调整相应3G网络接入模块的发送队列的 数据包分发速度实现移动网络的上行传输带宽的动态调整。无线通讯单元包括USB接口电路、USB供电电路、USB热插拔控制电路和3G网络接 入模块电路；视频处理单元包括视频编码CPU，其还与视频编码CPU复位电路、视频编码CPU 时钟电路、视频编码CPU电子硬盘、视频编码CPU SDRAM、IEEE1394接口电路以及与无线通 讯单元连接的PCI-E接口电路相连。本实用新型中的USB交换部分的核心芯片是AU9254 和 VT6212L，PCI-E 接口 芯片是 PEX8111，CPU 是 Intel Core2DU0 U7600 及其它 x86 兼容型 号的CPU，CPU也可以使用PowerPC系列的CPU，如MPC8360、MPC8548等。SDRAM是通用的 533MHz的DMM内存条，容量是1GB，但不限于该速率和该类型的内存条，也可以使用内存颗 粒焊接到视频处理单元主电路板上。电子硬盘是SSD固态硬盘1. 8寸PATA16GB MLC，但不 限于该型号。视频处理单元使用的操作系统是Embedded WinXP或Embeded Linux。3G网络接入模块可以应用在3G移动网络中，但不限于3G网络的应用，设备的硬件 结构和应用层程序不做变更，将3G网络接入模块更换为4G网络接入模块，可使用在4G网 络中；但不限于第三方提供的USB接口的3G数据上网卡。如图3所示，本实用新型使用的3G网络接入模块，可以是第三方提供的USB接 口 3G数据上网卡，如现在各大运营商提供的3G无线上网卡和以后提供的4G上网卡，16个 位置各大运营商的卡任意组合配置。无线通讯单元实现1至16个不同制式的3G网络接 入模块电路的任意组合，如3个TD-SCDMA接入模块电路、2个WCDMA接入模块电路和1个 CDMA2000接入模块电路的组合，再如，1个TD-SCDMA接入模块电路，1个WCDMA-LTE接入模 块电路，1个WCDMA接入模块电路的组合。并且无线通讯单元能够实现1至16个3G网络接 入模块电路的组合绑定传输，扩展设备接入移动网络的上行传输带宽。无线通讯单元的电 源转换电路为直流电源供电或17V的内置或外置电池供电，所述电池供电是随身携带的便 携式电池设备。使用时，一种基于3G移动网络的数字视频直播传输设备，通过TD-SCDMA网络、 WCDMA网络和CDMA2000网络，组成的三个网络上行链路绑定，扩展了传输带宽，将摄像机的 实时图像传送到电视台的接收端。图2是设备的一种应用示例，使用中不限于本示例，三种 制式的3G网络，每种制式的网络都可以同时接入多个无线信道，每个信道对应一个3G网络 接入模块。不同制式3G网络接入模块通过空口与相应的移动网络连接，在无线通讯单元内部通过USB总线与CPU通讯。其工作过程如下由摄像机将实时图像传送到视频处理单元的IEEE1394接口电 路，经视频编码CPU编码压缩，通过与无线通讯单元连接的PCI-E接口电路进入无线通讯单 元，通过无线通讯单元中任意组合的1至16个TD-SCDMA网络、WCDMA网络和CDMA2000网络 的3G网络接入模块电路，传输到TD-SCDMA网络、WCDMA网络和CDMA2000网络组成的三个 网络上行链路绑定，扩展了传输带宽，将摄像机的实时图像传送到电视台的接收端。即利用 3G第三代移动通信网络或4G第四代移动通信将摄像机输出的视频信号经视频处理模块编 码、压缩、加密、封包后加载到多个并行的无线信道中传输，视频制作室的接收端通过IP网 络将接收的数据进行解包重组、解密、解压缩、解码后恢复出实时视频流。使用该设备后在 有无线网络覆盖的地方即可进行视频直播。本实用新型还可在有任一网络覆盖的地方，如3G的TD-SCDMA网络、W⑶MA网络、 CDMA2000网络、4G网络，采用多信道绑定技术扩展上行传输带宽，将实时视频通过编码压 缩后通过移动网络传输到电视台的视频制作室。采用该设备后，进行视频直播无需专用的 卫星传输或微波传输，且此种设备传输实时视频节目还有不受视距限制，不受时间限制、占 用传输带宽低等优点。如图4所示，为本实用新型的数据处理流程，从IEEE1394接口收到的音视频数据， 由CPU的SDRAM缓存，经CPU的编码压缩处理后进行数据加密，然后将加密后的数据进行重 组封包处理，将数据封装成大小相同的数据包并打上顺序标签送到发送数据池中，CPU根据 检测的各个信道的性能确定分发给各个发送队列的数据包的数量，然后用round-robin的 方式向各个发送队列中灌包，底层驱动将发送队列中的数据通过USB接口传送给3G网络接 入模块发送出去。在接收端通过互联网收到的数据包按其顺序标签进行重组拆包，解密解 压缩，恢复原始的音视频流。
权利要求一种基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于具有将实时视频信号编码压缩的视频处理单元，经诸3G网络接入模块组合，构成多信道绑定技术扩展上行传输带宽的无线通讯单元，在有任一网络覆盖的区域，经移动网络、互联网无线连接至电视台的视频制作室；所述无线通讯单元通过PCI-E接口与视频处理单元连接，视频处理单元通过IEEE1394接口与摄像机连接；数据处理流程为音视频数据经IEEE1394接口由CPU的SDRAM缓存，经CPU的编码、压缩后进行数据加密，并重组封装成大小相同的数据包发送到数据池，CPU根据检测的各信道性能判定分发给各发送队列的数据包的数量，然后用round-robin的方式向各个发送队列中灌包，将发送队列中的数据通过USB接口传送给3G网络接入模块发送出去。
2.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于无线通 讯单元包括USB接口电路、USB供电电路、USB热插拔控制电路、3G网络接入模块电路和电 源转换电路。
3.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于视频 处理单元包括视频编码CPU，其还与视频编码CPU复位电路、视频编码CPU时钟电路、视频 编码CPU电子硬盘、视频编码CPU SDRAM、IEEE1394接口电路以及与无线通讯单元连接的 PCI-E接口电路相连，视频处理单元使用的操作系统是Embedded WinXP或Embeded Linux。
4.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于3G网络 接入模块电路，电路包括TD-SCDMA接入模块电路、WCDMA接入模块电路、CDMA2000接入模 块电路、TD-SCDMA-LTE接入模块电路、WCDMA-LTE接入模块电路、CDMA2000-LTE接入模块电 路。
5.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于多个不 同制式的3G网络接入模块通过空口与相应的移动网络连接，在无线通讯单元内部通过USB 总线与CPU通讯。
6.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于无线通 讯单元具有任意组合1至16个不同制式的3G网络接入模块电路，组合一为3个TD-SCDMA 接入模块电路、2个WCDMA接入模块电路和1个CDMA2000接入模块电路的组合；组合二为 1个TD-SCDMA接入模块电路，1个WCDMA-LTE接入模块电路，1个WCDMA接入模块电路的组合
7.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于3G网络 接入模块更换为不限于3G网络的网络接入模块，网络接入模块为用在4G网络中的4G网络 接入模块，或为不限于第三方提供的USB接口的3G数据上网卡，其设备的硬件结构和应用 层程序不做变更。
8.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于无线通 讯单元由1至16个3G网络接入模块电路的组合绑定传输，扩展设备接入移动网络的上行 传输带宽。
9.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于无线通 讯单元的电源转换电路为直流电源供电或17V的内置或外置电池供电，所述电池供电是随 身携带的便携式电池设备。
10.根据权利要求1所述的基于3G网络的数字视频直播传输设备，其特征在于该传输设备具有动态侦测各个3G网络接入模块电路的无线接入有效带宽和传输时延，实时调整相应3G网络接入模块的发送队列的数据包分发速度，实现移动网络的上行传输带宽的 动态调整。
专利摘要本实用新型公开一种基于3G移动网络的数字视频直播传输设备，具有将实时视频信号编码压缩的视频处理单元，经诸3G网络接入模块组合，构成多信道绑定技术扩展上行传输带宽的无线通讯单元，在有任一网络覆盖的区域，经移动网络、互联网无线连接至电视台的视频制作室；所述无线通讯单元通过PCI-E接口与视频处理单元连接，视频处理单元通过IEEE1394接口与摄像机连接；本实用新型将摄像机输出的视频信号经视频处理单元编码、压缩、加密、封包后加载到多个并行的无线信道中传输，视频制作室的接收端通过IP网络将接收的数据进行恢复处理，使有3G无线网络覆盖的地方即可进行视频直播。且设备机动性高，不受视距限制，带宽能动态调整。
文档编号H04N7/26GK201590871SQ20092022409
公开日2010年9月22日 申请日期2009年10月14日 优先权日2009年10月14日
发明者刘伟, 王生虎, 赵玉峰 申请人:赵玉峰