專利名稱：標準清晰度電視3g直播硬件系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數字電視廣播領域，特別是一種標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)。
背景技術：
縱觀剛剛過去的2009年，電子信息領域最火的詞匯當首推3G。2009年1月，工業(yè)和信息化部發(fā)出三張3G牌照，至此3G正式進入市場運營階段，也標志著我國開始進入3G 時代。一時間，熟悉的不熟悉的人們都向3G投來熱切的目光，期待著3G將帶來的變化和驚除了當下人們耳熟能詳的3G手機之外，3G技術的推出也為電視信號傳輸帶來了突破性的進展。這項技術的應用意味著電視信號傳輸已突破了地域和租用衛(wèi)星等諸多方面的限制，使得即時的無障礙直播成為可能。在介紹這項技術之前，讓我們先來了解一下有關3G的基本概念。3G全稱為3rd Generation，中文含義就是指第三代數字通信。與前兩代相比，第三代數字通訊在功能上有了明顯的提升。1995年問世的第一代模擬制式手機(IG)只能進行語音通話；1996到1997年出現的第二代GSM、CDMA等數字制式手機(2G)增加了接收數據的功能，如接收電子郵件、網頁等；而第三代(3G)與前兩代的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數據的速度上的提升，它能夠在全球范圍內更好地實現無縫漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。具體點說， 像視頻電話就是3G技術的重要運用之一。而且由于數據傳輸速度的提升，與現有傳輸速度相比，資料下載速度也得到了極大的提升。速度的大幅提升意味著什么？僅僅是為了下載電影更快嗎？當然不是，下載電影只是一個最直觀的、便于理解的例子。按照中國工程院院士，光纖傳送網與寬帶信息網專家鄔賀銓的說法“網速并非下載一部電影需多少時間的問題，而事關一個國家經濟在全球市場的競爭力。”由此可見傳輸速度的提升是具有深遠的戰(zhàn)略意義的。3G性能之比較2009年1月7日，工業(yè)和信息化部向中國移動、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放3張第三代移動通信(3G)牌照，三大運營商各領一張，家家都有份。但問題也隨之即來，三家運營商的技術各有優(yōu)劣，各不相同，三種3G制式三分天下。一場3 G版的三國演義就此上演。雖然三家各自的賣點不同，但就技術本身來講還是有一定的優(yōu)劣之分的。讓我們先來了解一下三家公司各自的技術特點。首先我們說說中國移動的TD-SCDMA。TD-SCDMA是我國擁有自主知識產權的3G標準，被稱為“我國自主技術創(chuàng)新的重要標志”，并在北京奧運會期間提供了基于TD-SCDMA標準的3G服務，也是我國正式商用的第一個3G標準。盡管TD-SCDMA的技術成熟度和商用化進程在3種3G標準中處于劣勢，但國家的政策傾斜和大力扶持，使用戶對TD-SCDMA的未來充滿了期待。TD-SCDMA網絡支持下行上網速度可達3. 6Mbit/s，上行速度也可達3841ibit/S，可與有線寬帶相媲美。但是，在實際的使用中往往是達不到理論速度的。一般正常使用中，實際速度可以達到150K/S，這對于一個全新的3G標準來說已經是個很不錯的成績了。 將來隨著政府扶持力度的加大，網絡基站的完善，網絡速度和覆蓋面將進一步提升。由于， TD-SCDMA是中國自主3G標準，所以可以預見未來在3G舞臺中有著一些先天優(yōu)勢。其中最主要一點就是價格資費的優(yōu)勢，三個標準中，中國移動的TD-SCDMA資費是最便宜的。還有一大優(yōu)勢就是，中國移動有著一批潛在的3G用戶群，那就是2G網絡的用戶可以平滑過渡到 3G網絡中，畢竟在2G網絡中中國移動的用戶群是占有絕對優(yōu)勢的，這就可以避免了早期缺乏用戶群的尷尬。其次是中國電信的CDMA2000。因為中國電信是做有線網絡出身的，無線模式對其來說也是第一次嘗試，雖然中國電信有做WIFI無線網絡的經驗，但是這個和3G網絡模式來說還是有區(qū)別的，最明顯的區(qū)別的就是網絡覆蓋面和基站數?？梢哉f中國電信在三大運營商中，自有基站是最少的，這也直接導致了網絡的覆蓋面積受到限制。但是，中國電信也有自己的優(yōu)勢，那就是中國電信只需要在現有CDMAlX的基礎上進行軟件升級即可達到3G，投入的費用是最少的。其還有一大特點就是可以和家用有線寬帶和有線電話相結合，使其組合更靈活，運營模式更多樣化。最后是中國聯(lián)通的WCDMA。WCDMA—直是幾家運營商最為垂涎的標準，最終花落聯(lián)通，這使得聯(lián)通很有可能成為中國3G的最大受益者。WCDMA標準是國外大多數國家采用的 3G標準，技術相對來說是最完善的。這也相對中國聯(lián)通來說起到了事半功倍的效果。中國聯(lián)通的WCDMA在國內現行的三大標準中理論速度是最快的，大家要注意，我這里說的是理論速度，但是一般運營商不會把速度開到最高，所以實際使用的情況就是比其他兩家快，但是不會快很多。其次，通過中國聯(lián)通發(fā)布的3G資費來看，是三種標準中最貴的，這個也直接影響到其推廣的效果。綜上所述，國內現行的三大3G標準各有各的優(yōu)勢，中國移動的TD-SCDMA優(yōu)勢是資費便宜，網絡覆蓋面廣，未來發(fā)展趨勢良好沖國電信的CDMA2000優(yōu)勢是網絡升級費用低， 可以和固話相結合；中國聯(lián)通的優(yōu)勢是網絡技術成熟，速度快。直播，是最能體現電視特性的節(jié)目形態(tài)，也是當下電視媒體競爭最激烈的領域。所以SNG、微波等傳輸手段已經被廣泛的運用到各類新聞節(jié)目中。但這兩種傳輸方式的缺點也是顯而易見的。一是已經被普遍應用，失去了原有的技術優(yōu)勢；二是因傳輸手段的問題在直播過程中受到很大的限制，無法實現真正的突發(fā)實時直播。如，SNG (衛(wèi)星新聞采集)，需要一個準備的提前量，在使用前必須先申請信號和使用時間，這需要一個比較長的過程，且使用地點必須固定，而突發(fā)新聞是不可預測的，是瞬間發(fā)生的，不僅地點不確定，時間更是時不我待。所以SNG這種傳輸手段通常只適用于一些已經確定的活動等，并不具備突發(fā)事件直播的能力。而微波傳輸雖然可以即時啟用，沒有時間的限制，但由于其受微波接收基站布局的限制，傳輸范圍有限，關注的范圍只能局限于微波基站可及的范圍內，通常是城市中心區(qū)域內的直播，遠程直播受到很大的局限。

實用新型內容為了解決上述的技術問題，本實用新型的目的是提供一種性價比高且效果很好的標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)。[0015]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)，包括發(fā)送裝置和接收裝置，所述發(fā)送裝置包括攝像機，所述攝像機的輸出端依次連接有H264標清編碼模塊、TSOverIP模塊和第一 3G路由器模塊，所述接收裝置包括第二 3G路由器模塊，所述第二 3G路由器模塊的輸出端連接有 H264標清解碼模塊。進一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括一系統(tǒng)控制和用戶界面模塊，所述H264標清編碼模塊、TSOverIP模塊和第一 3G路由器模塊的控制端都分別與系統(tǒng)控制和用戶界面模塊連接。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一 3G路由器模塊與第二 3G路由器模塊通過 3G網絡相連接。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述H264標清編碼模塊、TSOverIP模塊、第一 3G路由器模塊、系統(tǒng)控制和用戶界面模塊集成于一 FPGA芯片。本實用新型的有益效果是本實用新型和傳統(tǒng)衛(wèi)星傳輸相比3G傳輸在移動直播、 快捷和費用方面有著巨大的優(yōu)勢，3G傳輸設備比較簡單，不需要昂貴的衛(wèi)星上行設備，和微波傳輸設備，相對微波傳輸3G在覆蓋上有著優(yōu)勢，只要有WCDMA網絡的地方就能傳輸，可以實現單兵直播并可以實現遠程監(jiān)控修改數據能力。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的硬件系統(tǒng)發(fā)送裝置方框圖；圖2是本實用新型的硬件系統(tǒng)接收裝置方框圖。
具體實施方式
參照圖1和圖2，標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)，包括發(fā)送裝置和接收裝置， 所述發(fā)送裝置包括攝像機1，所述攝像機1的輸出端依次連接有H264標清編碼模塊2、 TSOverIP模塊3和第一 3G路由器模塊4，所述接收裝置包括第二 3G路由器模塊6，所述第二 3G路由器模塊6的輸出端連接有H264標清解碼模塊7。進一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括一系統(tǒng)控制和用戶界面模塊5，所述H264標清編碼模塊2、TS0verIP模塊3和第一 3G路由器模塊4的控制端都分別與系統(tǒng)控制和用戶界面模塊5連接。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一 3G路由器模塊4與第二 3G路由器模塊6 通過3G網絡相連接。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述H264標清編碼模塊2、TS0verIP模塊3、第一 3G 路由器模塊4、系統(tǒng)控制和用戶界面模塊5集成于一 FPGA芯片。在這種情況下，2009年6月，采用中國聯(lián)通WCDMA技術進行異地新聞直播試驗，經過近半年的測試和調整，試驗取得了完滿成功。這項試驗的成功不僅增添了一種新的直播手段，而且克服了電視直播設備龐大，程序繁瑣，機動性能差的困擾，使方便快捷，機動性強的單機遠程直播成為可能。在3G新聞直播平臺中，選擇了聯(lián)通作為技術支撐，這是在對比了三家的具體技術指標后決定的。直播新聞主要是利用無線3G的上行通道，按照我們采用的H. 264的編碼方式通道帶寬至少要穩(wěn)定的達到1. 5Mbps，不然無法進行實時直播，經過對移動、電信、聯(lián)通三家3G 的比較，從中可以看出只有聯(lián)通的WCDMA能滿足要求。傳輸編碼方式的確定目前MPEG0VERIP使用的編碼方式主要有H. 264/MPEG4/MPEG2等，但占用帶寬開銷最少的是H. 264. H. 264是由IS0/IEC與ITU-T組成的聯(lián)合視頻組(JVT)制定的新一代視頻壓縮編碼標準。對信道時延的適應性較強，既可工作于低時延模式以滿足實時業(yè)務，如會議電視等；又可工作于無時延限制的場合，如視頻存儲等。3G直播系統(tǒng)測試準備工作先向當地聯(lián)通公司申請3G上網卡一張，申請互聯(lián)網專線一條。編碼采用H. 264編碼器，輸入SDI嵌入音頻，傳輸碼流最大設置2Mbps，并設置好目的地IP地址這個很重要。無線傳輸采用3G(WCDMA)無線路由器，按聯(lián)通3G上網的要求設置參數，一般撥號設置是*99#，APN設置成靜態(tài)3GNET。解碼采用對應的H. 264解碼器，IP地址設置成和編碼器相對應的IP即編碼器的目標IP.插入H. 264轉成SDI的解碼卡。數據鏈路為SDI信號源——H. 264編碼器——MPEG OVER IP輸出——聯(lián)通3G 無線路由器聯(lián)通WCDMA基站聯(lián)通中心機房互聯(lián)網至演播室解碼器SDI 輸出。實際測試結果選取了兩個地點進行異地靜止測試寧波天一廣場，接收地杭州浙江經視演播室，測試信號源天一廣場實景SDI信號， 測試結果信號穩(wěn)定，能達到一般播出要求，無丟碼，實際傳輸速率1. 53Mbps。北京三環(huán)，接收地杭州浙江經視演播室，測試信號源實景SDI信號，測試結果信號穩(wěn)定，能達到一般播出要求，無丟碼，實際傳輸速率1. 38Mbps。移動傳輸測試發(fā)送地點浙江經視移動直播車，接收地杭州浙江經視演播室，測試信號源直播車車載攝像機SDI信號，測試結果在有WCDMA信號覆蓋的區(qū)域信號穩(wěn)定，能達到一般播出要求，平均傳輸速率1. 38Mbps，最高1. 8Mbps。測試結論在WCDMA信號覆蓋地區(qū)只要上行帶寬能達到1. 30Mbps,移動速度在 40KM/H以下就能正常傳輸圖像為720*576的H. 264的信號，解碼端節(jié)能正常解碼出嵌有一路48K音頻的SDI圖像信號。在測試的基礎上把3G直播系統(tǒng)安裝到了原有的微波直播車上，從2009年6月份起已經直播了四十多次新聞現場連線效果不錯，尤其是在幾個突發(fā)事件的新聞直播中很是出彩，快速，高效，便捷的效果體現的淋漓盡致，尤其是在舟山連島大橋的新聞直播中移動直播的優(yōu)勢就體現出來了。經過不斷的系統(tǒng)完善的3G新聞直播平臺目前已經能做到在全省有WCDMA覆蓋的地方移動直播新聞，并且利用3G本身實現現場通話，現在還能在發(fā)送端能監(jiān)看到接收端的解碼情況。以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
權利要求1.標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)，其特征在于包括發(fā)送裝置和接收裝置，所述發(fā)送裝置包括攝像機(1)，所述攝像機(1)的輸出端依次連接有H264標清編碼模塊(2)、 TSOverIP模塊(3)和第一 3G路由器模塊(4)，所述接收裝置包括第二 3G路由器模塊(6)， 所述第二 3G路由器模塊(6)的輸出端連接有H264標清解碼模塊(7)。
2.根據權利要求1所述的標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)，其特征在于還包括一系統(tǒng)控制和用戶界面模塊(5)，所述H264標清編碼模塊(2)、TSOverIP模塊(3)和第一 3G路由器模塊(4)的控制端都分別與系統(tǒng)控制和用戶界面模塊(5)連接。
3.根據權利要求1所述的標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)，其特征在于所述第一3G 路由器模塊(4 )與第二 3G路由器模塊(6 )通過3G網絡相連接。
4.根據權利要求1所述的標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)，其特征在于所述H264標清編碼模塊(2)、TS0verIP模塊(3)、第一 3G路由器模塊(4)、系統(tǒng)控制和用戶界面模塊(5) 集成于一 FPGA芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)，包括發(fā)送裝置和接收裝置，所述發(fā)送裝置包括攝像機，所述攝像機的輸出端依次連接有H264標清編碼模塊、TSOverIP模塊和第一3G路由器模塊，所述接收裝置包括第二3G路由器模塊，所述第二3G路由器模塊的輸出端連接有H264標清解碼模塊。本實用新型在移動直播、快捷和費用方面有著巨大的優(yōu)勢，3G傳輸設備比較簡單，不需要昂貴的衛(wèi)星上行設備，和微波傳輸設備，相對微波傳輸3G在覆蓋上有著優(yōu)勢，只要有WCDMA網絡的地方就能傳輸，可以實現單兵直播并可以實現遠程監(jiān)控修改數據能力。本實用新型作為一種標準清晰度電視3G直播硬件系統(tǒng)廣泛應用于直播過程中。
文檔編號H04N7/26GK201976216SQ20112003979
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權日2011年2月16日
發(fā)明者周宏亮, 王軍良 申請人:深圳市高視數字技術有限公司