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一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201010519212.2

申請日:

2010.10.26

公開號:

CN101969439B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 授權|||實質審查的生效號牌文件類型代碼:1604號牌文件序號:101066088033IPC(主分類):H04L 29/06專利申請號:2010105192122申請日:20101026|||公開
IPC分類號: H04N21/218(2011.01)I; H04N21/236(2011.01)I; H04N21/238(2011.01)I; H04N21/647(2011.01)I 主分類號: H04N21/218
申請人: 北京中科大洋科技發展股份有限公司
發明人: 姚威; 駱健; 蔣重濤; 史鵬程; 王東; 李建欣; 陳汝斌; 崔新; 馬成龍
地址: 100193 北京市海淀區中關村軟件園11號樓
優先權: 2010.10.11 CN 201010502618.X
專利代理機構: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001 代理人: 李桂玲;李富華
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010519212.2

授權公告號:

101969439B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.14|||2011.04.27|||2011.02.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統,是一種將IP數據包通過無線通訊網絡和互聯網傳送給指定地址接收、播出的電視新聞直播的系統,包括:具有視音頻采集功能的移動終端、用于接收視音頻數據流的媒體服務器和用于提供SDI播出信號的錄/播服務器;本發明對現有技術的貢獻是:替代了衛星轉播車的大部分功能,直播成本低,所受限制少,它突破了時間、地域的限制,不管新聞事件發生在何時何地,記者都可以及時趕到現場,展開視頻直播,本發明使觀眾參與電視媒體傳播的門檻低,電視媒體的傳播優勢明顯,觀眾使用手機就可以參與節目直播,方便、快捷,既體現了電視媒體的視頻傳播優勢,又體現了觀眾即時參與節目的互動性。

權利要求書

1: 一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在于, 所述系統包括 : 具 有視音頻采集功能的移動終端、 用于接收視音頻數據的媒體服務器和用于提供 SDI 播出信 號的錄 / 播服務器 ; 所述移動終端將采集的視音頻信號轉換為適合網絡傳輸的 IP 數據包, 移動終端將 IP 數據包通過無線通訊網絡傳遞到移動通訊網絡基站, 移動通訊網絡基站通 過互聯網連線將 IP 數據包傳遞到媒體服務器, 媒體服務器通過局域網將 IP 數據包轉發至 錄 / 播服務器, 所述錄 / 播服務器將接收的 IP 數據包解碼, 然后將解碼后視音頻數據轉換 為 SDI 信號發送至演播室播出。
2: 根據權利要求 1 所述的一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在 于, 所述移動終端是帶有攝像、 錄音功能的 3G 手機。
3: 根據權利要求 1 所述的一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在 于, 所述移動終端是包括攝像機和網絡連接裝置, 所述網絡連接裝置包括視音頻編碼模塊 和數據收發模塊, 所述視音頻編碼模塊通過視音頻線與攝像機連接, 數據收發模塊通過一 個或多個上網卡撥號與無線通訊網絡基站連接, 所述視音頻編碼模塊將接收的攝像機采集 的視音頻信號編碼, 通過多個上網卡生成 128Kbps 以上動態碼率、 不同制式, 不同分辨率的 高、 標清流媒體數據信息。
4: 根據權利要求 1 所述的一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在 于, 所述無線通訊網絡是 3G、 4G、 Wi-Fi 網絡中的一種。
5: 根據權利要求 1 所述的一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在 于, 所述無線通訊網絡是 W-CDMA 傳輸技術標準、 CDMA2000 傳輸技術標準、 TD-SCDMA 傳輸技 術標準之一。
6: 根據權利要求 1 所述的一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在 于, 所述無線通訊網絡是 TD-LTE 傳輸技術標準、 WiMAX 傳輸技術標準之一。
7: 根據權利要求 1 所述的一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在 于, 所述的媒體服務器包括數據采集模塊、 數據轉發模塊和設備管理模塊 ; 所述數據采集模 塊接收所述移動終端采集的流媒體 IP 數據包, 所述數據轉發模塊將接收的流媒體 IP 數據 包直接轉發給錄 / 播服務器。
8: 根據權利要求 1 所述的一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 其特征在 于, 所述錄 / 播服務器包括有一個 FPGA, 在 FPGA 上設置有 4 路 SDI 通道同時輸出, 在錄 / 播 服務器中安裝有編解碼程序, 編解碼程序將接收的流媒體 IP 數據包解碼, 并將解碼后的視 音頻數據轉換為 SDI 信號輸出。

說明書


一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統

    技術領域 本發明涉及一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 是一種將 IP 數據 包通過無線通訊網絡和互聯網傳送給指定地址媒體服務器, 對現場新聞進行第一時間報道 的新聞直播方式系統, 該系統既保障了播出節目的質量, 又極大節省了使用轉播車和租用 衛星的高昂費用。
     背景技術 現有的新聞、 體育、 大型活動的現場直播都采用轉播車, 通過微波或者衛星通道將 節目傳回電視臺進行播出, 雖然能實現現場的直接報道, 但是也存在諸多的不利因素。
     一是直播設備成本高, 影響因素多。直播民生新聞記者外出采訪主要使用的是衛 星轉播車或微波發射車, 車輛的購置費用較高, 動輒幾百萬上千萬, 有實力的頻道可能有自 己的轉播車, 但更多的頻道使用的都是臺里多個頻道、 多個部門合用的轉播車, 調用起來極 為不便。而且衛星轉播車在使用時, 隊伍比較龐大, 除了記者、 攝像外, 還需要導播、 編輯等 多位技術人員, 在直播之前需要進行嚴格的設備調試和準備, 耗時較長, 對于突發新聞, 記 者很難搶到第一現場。 轉播車受到的空間限制比較多, 狹小的空間或地域跨度較大, 都不適 合進行現場直播。因此, 民生新聞在進行現場直播時, 對直播選題的時間、 地域、 內容都有 較多的限制, 一般選擇的都是節目播出時發生在本地 (頻道所在城市) 的可以預知的新聞事 件, 比如在城市的中心廣場上直播星象奇觀, 或者在 “無車日” 直播市民出行情況等等, 而對 于突發的新聞事件, 卻很難做出快速反應。
     二是現場直播反應速度慢, 電視直播無法體現媒體優勢。 對于突發的新聞事件, 因 為直播車無法及時到達, 所以第一時間趕到現場的記者只好通過電話連線的方式, 與演播 室進行連線直播, 其實變成了 “廣播” 直播。為了彌補只有聲音沒有畫面的遺憾, 節目編輯 會選擇現場記者的照片, 或是鋪 “較早前畫面” 的方式處理連線直播, 記者在直播結束后, 進 行采訪拍攝, 或是到網吧發送現場圖片, 供下一時段節目直播時使用, 或者在第二天的節目 中進行詳細報道, 設備的限制讓電視直播出現了遺憾, 電視媒體的視覺傳播優勢也無法得 到充分體現。
     因此, 直播設備、 信號傳輸等技術方面的限制, 束縛了民生新聞節目中最具魅力的 現場直播, 把本應常態化、 靈活化的現場直播變成了一場 “奢侈的盛宴” 。 民生新聞直播手段 的限制阻礙了信息的傳播, 直播類民生新聞節目急需新的直播手段, 彌補技術上的缺憾, 讓 民生理念得以深入呈現, 3G 技術的應用無疑是一種全新的選擇, 將 3G 技術應用于民生新聞 直播, 可以有效彌補傳統直播手段技術上的不足, 并拓展延伸出新的傳播形式。
     發明內容
     本發明的目的是提出一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統, 該系統通 過無線通訊網絡將移動終端與媒體服務器建立連接, 實現對現場新聞的第一時間報道, 提 高了新聞直播的播出效率, 有效提升了電視新聞播出的新聞價值 ; 既保障了播出節目的質量, 又極大節省了使用轉播車和租用衛星的高昂費用。
     為了實現上述目的, 本發明的技術方案是, 一種利用無線通訊網絡實現電視新聞 直播的系統 , 包括 : 具有視音頻采集功能的移動終端、 用于接收視音頻 IP 數據包的媒體服 務器和用于提供 SDI 播出信號的錄 / 播服務器 ; 所述移動終端將采集的視音頻信號轉換為 適合網絡傳輸 IP 數據包, 移動終端將 IP 數據包通過無線通訊網絡傳遞到移動通訊網絡基 站, 移動通訊網絡基站通過互聯網連線將 IP 數據包傳遞到媒體服務器, 媒體服務器通過局 域網將接收的 IP 數據包轉發至錄 / 播服務器, 所述錄 / 播服務器將接收的 IP 數據包解碼, 然后將解碼后視音頻數據轉換為 SDI 信號發送至演播室播出。
     所述移動終端是帶有攝像、 錄音功能的 3G 手機。
     所述移動終端是包括攝像機和網絡連接裝置, 所述網絡連接裝置包括視音頻編碼 模塊和數據收發模塊, 所述視音頻編碼模塊通過視音頻線與攝像機連接, 數據收發模塊通 過一個或多個上網卡撥號與無線通訊網絡基站連接, 所述視音頻編碼模塊將接收的攝像機 采集的視音頻信號編碼, 通過多個上網卡生成不低于 128Kbps 的動態碼率、 不同制式、 不同 分辨率的適合網絡傳輸的流媒體數據信息。
     所述無線通訊網絡是 3G、 4G、 Wi-Fi 網絡中的一種。 所述無線通訊網絡是 W-CDMA 傳輸技術標準、 CDMA2000 傳輸技術標準、 TD-SCDMA 傳 輸技術標準之一。
     所述無線通訊網絡是 TD-LTE 傳輸技術標準、 WiMAX 傳輸技術標準之一。
     所述的媒體服務器包括數據采集模塊、 數據轉發模塊和設備管理模塊 ; 所述數據 采集模塊接收所述移動終端采集的 IP 數據包, 所述數據轉發模塊將接收的 IP 數據包直接 轉發給錄 / 播服務器。
     所述錄 / 播服務器包括有一個 FPGA, 在 FPGA 上設置有 4 路 SDI 通道同時輸出, 在 錄 / 播服務器中安裝有編解碼程序, 編解碼程序將接收的流媒體 IP 數據包解碼, 并將解碼 后的視音頻數據轉換為 SDI 信號輸出。
     本發明對現有技術的貢獻是 : 本發明直播系統替代了衛星轉播車的大部分功能, 直播成本低, 所受限制少, 在新聞 現場, 一名記者和一名攝像就可以完成直播, 這與組建十幾個人的直播團隊、 出動轉播車相 比, 大大節省了人力物力財力, 如果通過手機進行視頻直播, 將更加省時省力。
     本發明是使得有無線通訊網絡信號覆蓋的地方就可以進行視頻直播, 它突破了時 間、 地域的限制, 不管新聞事件發生在何時何地, 記者都可以及時趕到現場, 展開視頻直播。
     下面結合實施例和附圖對本發明做一詳細描述。
     附圖說明
     圖 1 為本發明系統結構圖 ; 圖 2 為本發明媒體服務器結構圖。具體實施方式
     實施例 1 : 一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統實施例 , 參見圖 1 和圖 2, 所述系統包括 : 具有視音頻采集功能的移動終端 1、 用于接收視音頻數據流的媒體服務器 2 和用于提 供 SDI 播出信號的錄 / 播服務器 3 ; 所述移動終端將采集的視音頻信號編碼為適合網絡傳 輸的 IP 數據包 (例如 TS 數據流) , 所述移動終端將 IP 數據包通過無線通訊網絡 4 傳輸到移 動通訊網絡基站 5, 無線通訊網絡基站通過互聯網連線 6 將 IP 數據包傳遞到媒體服務器, 媒 體服務器通過局域網將 IP 數據包轉發至錄 / 播服務器, 所述錄 / 播服務器將接收的 IP 數 據包解碼, 然后將解碼后視音頻數據轉換為 SDI 信號發送至演播室 7 播出。
     所述媒體服務器包括數據采集模塊 2-1、 數據轉發模塊 2-2 和設備管理模塊 2-3 ; 所述數據采集模塊接收所述移動終端采集的通過網絡傳回的 IP 數據包, 所述數據轉發模 塊將接收的 IP 數據包進行轉發, 所述設備管理模塊設置多個移動終端監控點, 移動終端與 監控點一一對應, 并通過無線通訊網絡與媒體服務器建立連接, 實現對多個移動終端的視 音頻信號的采集和監看。
     所述媒體服務器用于視音頻數據流的接收和轉發。 媒體服務器內嵌多種設備驅動 程序, 支持移動終端的多媒體數據的接收和轉發。媒體服務器將通過無線通訊網絡實時回 傳的流媒體 IP 數據包, 通過以太網轉發給錄 / 播服務器。 媒體服務器傳輸終端靜態接入 (保 持流始終連接和轉發) 時, 支持至少 128 路 CIF 或 64 路 D1 的穩定可靠連接, 如果采用動態 連接方式, 可支持 128 路 D1 的連接管理和轉發。
     所述錄 / 播服務器設置有 4 路 SDI 輸出通道, 在錄 / 播服務器中安裝有編解碼程 序, 編解碼器對接收的 IP 數據包進行解碼, 并將解碼后的視音頻數據信息通過錄 / 播服務 器自帶的板卡輸出 SDI 信號。
     SDI 轉換可以通過 VGA 轉 SDI 轉換器來輸出 SDI 信號給演播室。而采用該方案, 無 疑會增加很大的建設成本, 如果同時輸出 4 路 SDI 信號, 采用 VGA 轉 SDI 方式, 則必須配置 4 臺 PC 機和 4 臺 SDI 轉換器, 同時 PC 機要配置雙輸出端口, 成本會更高, 也不方便控制。本 實施例所述錄 / 播服務器包括有一個 FPGA (現場可編程門陣列) , 在 FPGA 上設置有 4 路 SDI 通道同時輸出, 其中, 2 個通道可動態選擇為輸入或輸出通道, 另 2 個通道固定為 SDI 輸出, 錄 / 播服務器支持 H.264、 MEPG4、 WMV7、 WMV8、 WMV9 等格式的編碼。對于 H.264 和 MPEG-4 格 式文件的錄制, 采用優化的 H.264 編碼技術, 畫面質量可以達到廣播級的播出效果。WMV7、 WMV8、 WMV9 等編碼技術是微軟開發的編碼技術, 已經在行業通用。
     所述錄 / 播服務器連接到局域網, 或者通過網絡與媒體服務器內網端口建立連 接, 進行錄播設置, 連接媒體服務器本身的內網地址。啟動錄 / 播軟件, 調用編解碼程序, 對媒體服務器接收的 IP 數據包進行解碼, 解碼后通過錄 / 播軟件顯示到軟件界面, 所述錄 / 播服務器支持 16 路畫面的同時顯示, 還可直接把指定的監看信號回錄成文件保存在本地 硬盤, 供后期制作使用。
     所述無線通訊網絡是 3G、 4G、 Wi-Fi 網絡中的一種 ; 所用網絡支持國際電信聯盟確 定的 W-CDMA、 CDMA2000、 TD-SCDMA、 TD-LTE、 WiMAX 等無線網絡傳輸標準之一。
     實施例 2 : 一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統優選實施例, 參見實施例 1, 本實施例 所述移動終端是帶有攝像、 錄音功能的 3G 手機。
     手機作為移動終端傳輸是單獨使用的。在新聞現場時, 利用 3G 手機的攝像功 能, 通過手機客戶端軟件即可把采集的畫面實時傳送到媒體服務器, 傳輸的文件編碼格式為 MPEG-4 或 H.264, 由于手機只有一個上網卡, 因此設定的碼率通常是 128Kbps 以上到 500kbps 之間的固定碼率, 分辨率為 CIF、 2CIF、 QCIF、 D1 的流媒體數據信息。本實施例設置 的傳輸固定碼率是 300Kbps, 它是通過下載手機傳輸軟件進行設置的, 支持手機操作系統為 Windows Mobile、 Symbian、 Iphone 和 Android。
     實施例 3 : 一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統另一優選實施例, 參見實施例 1, 本實 施例所述移動終端是包括攝像機和網絡連接裝置, 所述網絡連接裝置包括視音頻編碼模塊 和數據收發模塊, 所述視音頻編碼模塊通過視音頻線與攝像機連接, 數據收發模塊通過一 個或多個上網卡撥號與移動通訊網絡基站無線連接, 所述視音頻編碼模塊將接收的攝像機 采集的視音頻信號采用 MPEG-4 或 H.264 編碼格式, 通過多個上網卡生成 128Kbps 以上的動 態碼率、 不同制式、 不同分辨率的適合網絡傳輸的流媒體數據信息。支持 PAL 制、 NTSC 制、 HD 720p、 HD1080i、 HD1080p 之一的高、 標清數據流信息。
     實施例 4 : 一種利用無線通訊網絡實現電視新聞直播的系統另一優選實施例, 參見實施例 1, 為 滿足電視臺視頻直播畫面質量要求, 新聞節目編碼碼率應在 300Kbps 以上才可以具備比較 清晰、 流暢的視頻效果, 所以在利用上網卡通過無線通訊網絡進行視音頻數據流傳輸時上 網卡的上行速率必須在 300Kbps 以上才可以, 要想得到更為清晰地高清畫面質量, 上行速 率需要在 1.5Mbps 以上。而目前的 3G 無線通訊網絡上下行速率在 1.5Mbps 以上的網絡是 W-CDMA 網絡、 CDMA2000 網絡。TD-LTE 網絡, 而 TD-SCDMA 網絡的上行速率僅為 284bps, 所以 本實施例所述無線通訊網絡是 W-CDMA 網絡、 CDMA2000 網絡、 TD-LTE 網絡、 WiMAX 網絡。 Wi-Fi 作為一種無線網絡傳輸技術, 無線路由器的帶寬可以達到 54Mbps, 所以本 實例所述無線通訊網絡包括 Wi-Fi 網絡。
     所述網絡連接裝置安裝 linux 操作系統, 內置多種上網卡驅動, 并可以無線擴張 上網卡驅動數量。比如華為 E180、 中興 MF110 等, 只要上網卡支持國際電信聯盟確定的 W-CDMA、 CDMA2000、 TD-SCDMA、 TD-LTE、 WiMAX 等無線網絡傳輸標準之一, 移動終端都可以無 縫支持。
     所述網絡連接裝置自帶編碼器, 編碼器本身帶有開關, 網絡連接裝置支持 MPEG-4 和 H.264 編碼格式, 可以生成 128Kbps 以上碼率的高、 標清視音頻數據流信息。
     網絡連接裝置支持固定碼流編碼和可變碼流編碼方式。 可以根據網絡專線帶寬的 大小和播出效果要求設置不同的固定傳輸碼率。 也可以采用網絡連接裝置可變碼率設置方 式, 因為無線通訊網絡存在信號波動的情況, 為保證最終的播出質量, 編解碼器采用可變碼 率方式進行視音頻編碼, 可根據無線網絡信號強弱調整視音頻編碼碼率, 進行編碼, 有效保 證網絡傳輸的質量, 從而保證播出效果。避免固定碼率傳輸方式下信號波動太大導致大量 數據丟包現象發生。
     所述網絡連接裝置設置有液晶屏, 可以顯示上網卡是否已經連接、 當前上網卡信 號強度、 編碼碼率、 網絡上傳碼率和專線地址和端口等。
     網絡連接裝置可支持多語言, 簡體中文、 繁體中文和英文系統。
    

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一種 利用 無線通訊 網絡 實現 電視新聞 直播 系統
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