2024年5月4日发(作者:怎样下载搜狗输入法)
系统设计 有线电视技术
徐 俭 江苏省扬州广播电视总台
摘要:本文从系统设计要求、系统主要功能部件组建、3G无线传输新技术分析、四款3G视频回传系统比较与评价
等方面,介绍了扬州电视台现场报道视音频信号3G网络回传系统的设计与组建情况。
关键词:现场报道视音频信号3G移动通信网络3G视频编码终端3G媒体服务器
1 引 言
电视新闻报道对时效性的要求越来越高,以往我
台在将现场报道视音频信号实时回传到台内演播室
时,主要采用了传统的卫星与微波车传输系统或光纤
传输系统,这些传统的传输系统不仅操作相对复杂,
而且设备采购、使用与维护成本比较高,新闻报道的
频拍摄、采集、传输、接收、录制与直播,可与收录、新
闻、制作等制播网络系统无缝连接,在满足所需功能
和性能的基础上,应尽量降低设备采购、使用与维护
成本,提高系统性能价格比。
2.3系统运行安全可靠
要求系统运行安全可靠,系统各个部分、系统各
级之间具有完善的主备冗余备份机制和有效的应急
方案。系统应具有检错、纠错能力,在系统出现故障
时,能够在较短时问内快速恢复正常运行。
2.4采用标准化技术
时效性也受到一定限制。2010年底,我台依托第三代
移动通信(3G)网络技术平台,组建了现场报道视音频
信号3G网络回传系统,用于将时效性要求极高的突
发性新闻事件的现场报道视音频信号实时回传到台
内演播室,供直播或录播使用。
要求系统设计必须遵循广电行业规范,符合国标
和国际标准,现场视音频信号压缩编码方式采用标清
幅面H.264标准,在WCDMA单卡编码终端情况下,
2系统设计要求
2.1 系统使用简便快捷
经3G网络回传到演播室后可以实时输出SDI信号,
延时要求在4秒以内,图像分辨率要求达到或接近
720 ̄576,图像基本流畅,且视音频同步。
2.5具有较强的可升级性
要求3G网络回传系统操作使用简便快捷,并且
易于维护、管理。现场的3G视频编码终端可直接挂接
到摄像机,便于携带,不受拍摄空间和环境的限制,只
要求系统软硬件具有良好的开放性和可升级性,
能开放接口协议和数据格式。应能支持多卡捆绑传
要在3G数据通信业务信号覆盖区域内就可以随时随 输,实现多路3G链路捆绑,能将多个物理链路带宽叠
地将视音频信号传回台内演播室,且可以全国漫游,
可以实现全天候、全方位的新闻直播,可以满足突发
加,满足视音频数据传输对带宽的要求。根据3G链路
的质量状态,可以调整视音频编码码率,可在低质量
物理链路上获得相对满意的视音频效果。现场的3G
视频编码终端最好可以实时接收来自台内导播的
TALLY信号,以提醒现场记者进入直播状态,并最好
性新闻事件实时直播报道以及大型赛事与重大活动
多点、多角度同时直播报道的需求。
2.2具有较高的性能价格比
要求系统依托3G网络,支持3G手机、摄像机挂
接单卡编码终端和多卡编码终端等多种方式的视音
支持演播室与现场记者、摄像之间的双向语音对讲功
能。
ill 201 1年第1 l期(总第263期)
有线电视技术 系统设计
3系统主要功能部件组建
器可以输出SDI视频(嵌入音频)或模拟AV信号供
演播室使用,也可以在本地保存为H.264文件并传输
3.1 3G视频编码终端
给录播服务器。3G媒体服务器输入端通过以太网接
现场记者携带的采集终端(3G视频编码终端)应
口连接12M联通Internet数据专线,输出接口有以太
包括3G单卡终端和3G多卡终端,最好支持3G手机
网接口和1~4路SDI视频(嵌入音频)或模拟AV信
终端。
号接口。3G媒体服务器应配置视音频解码与播出服
3G手机终端应支持Windows Mobile、Android、
务软件,要求一台3G媒体服务器可同时接收、处理、
Symbian等多种平台的3G手机,采用MPEG一4编码
存储4路3G视频编码终端并发传输的视音频媒体
格式,最大传输码率可达300kbps,图像分辨率为
流。3G媒体服务器最好采用Linux系统,并支持主备
352 ̄288像素。
服务器自动切换工作方式,保证7x24小时稳定运行。
3G单卡终端和3G多卡终端为直挂式3G视频
3G媒体服务器应可以设置、管理系统中的各个设备
编码终端,通常直接挂接在摄像机后,将SDI视频信
及其端口参数、IP地址、编解码格式等信息,应提供内
号或模拟AV信号输入接口连接到摄像机输出接口,
外网至少2个10/100/1000M自适应网络端口,并自
摄像机实时拍摄现场视音频信号,3G视频编码终端
带防火墙。
对现场视音频信号进行采集、压缩、编码,通过3G无
3G媒体服务器最好配备Tally输入接口和双向
线数据传输网络发送给台内3G媒体服务器。3G视频
语音对讲接口,3G视频编码终端可将语音信号传输
编码终端应支持SDI视频(嵌入音频)或模拟AV信
到3G媒体服务器,并通过音频数据接口收听台内演
号输入,采用H.264编码格式,最大传输码率可达
播室指挥语音信号,3G媒体服务器可通过监控软件
700kbps(单卡)或1.5Mbps(双卡),图像分辨率达到或
直接呼叫3G视频编码终端,实现双向语音对讲通话。
接近720x576。
3.4利用3G网络传输视频的过程
3.2 3G移动通信网络
(1)现场记者携带装有直挂式3G视频编码终端
根据表1的比较,我台现场报道视音频信号3G
的摄像机进行现场实时采访报道,现场记者拍摄的图
网络回传系统的3G移动通信网络采用了以中国联通
像和声音信号通过输出接口传送给3G视频编码终
WCDMA移动通信网络为主、可将多个低速链路组合
端,进行视音频编码、压缩并拆分成若干视音频数据
成为高速链路的无线数据传输网络,以便快速地将现
包。
场的3G视频编码终端采集的视音频数据传送到台内
(2)通过中国联通等3G卡和WCDMA等3G移
3G媒体服务器。当3G视频编码终端连接到3G移动
动通信网络,也可以采用3G信道多卡捆绑技术进行
通信网络后,3G视频编码终端内部的实时信道检测
处理和控制,建立数据传输链路,将视音频数据包传
程序会实时检测每张3G卡的信号强度、传输带宽和
送给3G网络运营商。
传输时延,然后选择最优传输路径将视音频信号传送
(3)利用Internet互联网的3G无线网络接人方
回3G媒体服务器,确保台内接收端图像清晰流畅,避
式,通过3G网络运营商与Internet的接口将视音频
免马赛克和丢帧现象。
数据包发送到Internet上。
表1三个3G网络平台带宽参数比较
(4)通过Internet的路由将视音频数据包实时传
运营商 3G技术 理论上行速率 理论下行速率
送到台内接收端的3G媒体服务器。
中国联通 WCDMA 5.76Mbps 14.4Mbps
(5)台内接收端的3G媒体服务器将接收到的视
中国电信 CDMA2Ooo 1.8Mbps 3.1Mbps
音频数据包进行解码、分段重组、按顺序排列、重新合
I 中国移动 TD—SCDMA 384kbps 2.8Mbps
成等处理,转换还原出现场发射端(3G视频编码终
端)发送的完整的图像和声音信号,通过SDI(或模拟
3.3 3G媒体服务器
AV)输出接口,输出SDI(或模拟AV)信号给演播室的
台内3G媒体服务器通过3G移动通信网络、3G
信号调度矩阵,经矩阵调度后送给直播服务器,或送
无线接人网络、Internet数据专线与现场记者携带的
给直播切换台和调音台,实现现场新闻实时直播。
3G视频编码终端相互连通,将现场记者拍摄的图像
(6)台内接收端的3G媒体服务器也可以将现场
和声音信号实时地传送回台内演播室,3G媒体服务
传回的视音频数据包,生成H.264文件,存储在3G媒
201 1年第1 1期(总第263期) ●
系统设计 有线电视技术
表2四款3G视频回传系统主要技术参数比较
技术参数 A公司产品 B公司产品 C公司产品 D公司产品
WCDMA、TD—SCDMA、
3G网络支持 WCDMA、CDMA2000
CDMA2ooo
WCDMA、CDMA2000 WCDMA、CDMA2000
3G卡混插 不支持 不支持 支持 支持
压缩编码标准 H.264 H.264 H.264 H.264
管理模式 B/S B/S C,s C/S
最大图像分辨率 720 ̄576 720 ̄576 720x576 720x576
最高码率 1.2Mbps 2Mbps 2Mbps 4Mbps
时延 <2秒 2秒左右 3秒左右 2~4秒
文件方式回传 不支持 支持 支持 支持
3G 输入方式 SDI、模拟AV可选 模拟AV 模拟AV SD/HD—SDI、模拟AV、HDMI
视 等
频 捆绑卡数 2 4 4 10
编 供电方式 S
ony接VI摄像机电池 Sony接VI摄像机电池 内置锂电、不可更换,可配外 Gold—Mount松下接口摄像
码 置锂电、可更换。 机电池
终 内置锂电1>4小时
,
端
续航时间
1300mAh≥3小时 1300mAh≥3小时 电
外置锂
≥10小时
1.5 ̄2小时
类型 专用 专用 通用DellR710 通用DELLC310
3G 每台3G媒体服
4(需另配一台录播服务器) 4 4 4选l(服务器与采集终端一
媒 务器接入路数 对一使用)
体 输出方式及路数 4路ESDI( ̄I嵌音频的SDI) 4路ESDI、模拟AV可配 2路ESDI、模拟AV可配 1路ESDI、模拟AV可配
服 同时预览路数 4 4 4 1
务 3G媒体服务器采用Li
nux
器 操作系统 d
ebian5.1,录播服务器采用 Linux内核2.6版 Windows 2003 Windows 7
Windows XP
采集终端支持W采集终端支持冗余热插拔
独有技术
indows Mobile、 采集终端支持TALLY及 采集终端支持TF卡存储及 电源
,
Andr
要安装手机客户端软件
oid、Symbian等手机,但需 通话功能
并内置SSD硬盘,可
GPS功能 自动存储12小时节目,可远
程浏览
体服务器本地硬盘,再通过3G媒体服务器的以太网
随网络信号的变化会出现较大的波动。跨运营商捆绑
接口将本地H.264文件推送给收录服务器或直播服 技术可以解决单运营商网络信号抖动带来的带宽资
务器,再完成素材转码、文件化录制或播出。
源下降问题,若一个运营商3G网络信号下降,3G视
频编码终端便可用其他运营商3G网络带宽资源来及
4 3G无线传输新技术分析
时弥补丢失的带宽资源,可以以联通3G网络为主、以
电信和移动3G网络为辅,共同承载视频传输业务。当
4.1 多卡捆绑技术
联通3G网络带宽降低、时延增加时,3G视频编码终
采用H.264压缩编码方式,为了保证清晰连续的
端可自动优化传输路径,快速地将这部分数据转移到
视频信号,要求3G传输通道的传输带宽较长时间保
电信或移动3G网络上传输。
持在1.5Mb/s到2Mb/s之间。采用多卡捆绑技术可以
4.3负载均衡和实时信道检测技术
获得足够的传输带宽,2张联通3G卡或3张电信3G
负载均衡技术是将数据传输压力分配到不同信
卡就能够支持广播级视频3G传输业务的带宽。
道中进行传输,降低对一个信道的依赖性,利用多个
4.2跨运营商捆绑技术
信道共同完成数据传输。利用3G网络传输视频,既要
3G网络信号覆盖并不均匀,3G网络提供的带宽
考虑3G无线网络环境,也要考虑Internet网络环境
● 201 1年第1 1期(总第263期)
有线电视技术 系统设计
表3四款3G视频回传系统主观性能评价
主观性能 A公司产品 B公司产品 C公司产品 D公司产品
图像偶有停顿、丢帧现象,在 在4卡捆绑状态下图像较为 在4卡捆绑状态下图像偶有 在6卡捆绑状态下图像最为稳定流
图像流畅度 较低码流传输状态下传回的
图像可接受 流畅、偶有丢帧现象 停顿、丢帧现象
畅,
如设定为
但时延较长,一般设定为4秒,
2.5秒,则偶有丢帧现象
静态图像质量 测试码率在800kbps时,静 测试码率在1.2Mbps时,图 图像细节不够清晰 较好
态图像细节不够清晰 像细节基本可见
运动图像质量 测试码率在800kbps时,运 较好 运动图像偶有色块闪烁现象 较好
动图像细节稍差
管理软件易用性 较好 较好 较好 较好
采集终端牢固度 USB3G卡直插外露,
不良隐患
有接触 USB3G卡直插外露,有接触
不良隐患 3G卡内置,连接较为可靠
USB3G卡用连接线连接,
较为可靠
置于包内,
采集终端轻便性 较轻便 较轻便 很轻便 稍重
等,但主要考虑3G无线网络环境和信道检测,实时信
务器及录播服务器,时代华睿公司的TVu一3G视频编
道检测技术是利用3G视频编码终端与3G基站之间
码终端和3G媒体服务器。我台最终选择了索贝公司
的实时通讯数据,判定其信道的质量,实时进行负载
产品,表2、表3内容是我台技术人员对这四家公司
均衡,充分利用每个信道,尽量避免由于网络带宽变
产品所作的简要比较与评价,纯粹是我台技术人员观
化而导致丢包。
点,可能难免以偏概全。表2、表3中将这四家公司随
4.4智能天线阵技术
机代称为A公司、B公司、C公司、D公司。
一
个3G基站能够提供的3G网络带宽是有限
的,智能天线阵技术可用来捕获相邻基站信号,使3G
6结语
视频编码终端除了能够接收到本基站的3G无线信
号,还能够接收到邻近基站的3G无线信号,通过两个
利用3G移动通信网络回传现场报道视音频信
基站共同将拍摄到的视音频信号传送回3G媒体服务
号,虽然在图像质量、传输链路可靠性等方面无法和
器。当各个基站信号强度稳定时,将大量的视音频数
传统的卫星与微波车传输系统或光纤传输系统相比,
据由主用信道传输,少量的数据交给备用信道传输。
但3G网络回传系统可以与传统的传输系统形成有效
的备份和补充。我台半年来的实践证明,只要在3G数
5 四款3G视频回传系统比较与评价
据通信业务信号覆盖区域内,利用现场报道视音频信
号3G网络回传系统就可以随时随地将视音频信号传
我台技术人员重点调研、试用并比较了四家公司 送回台内演播室,可以实现全天候、全方位的新闻直
提供的四款3G视频回传系统产品,即索贝公司的
播,可以满足突发性新闻事件实时直播报道以及大型
DEAWA一3G视频编码终端和3G媒体服务器,优联华
赛事与重大活动多点、多角度同时直播报道的需求,
胜公司的M—Live一3G视频编码终端和3G媒体服务
因此有效地提高了我台新闻报道的时效性和新闻节
器,大洋公司的3G Live视频编码终端和3G媒体服
目的收视率。A
; 石 石 石 \! 石 \! 石 ≠ 石 石 石 l、 石 I、 写 :;
(上接第59页)
求等,这些都是机遇,数码视讯也是早早的就在这些
创新的先进网改方案;凭借数码视讯深厚的广电行业
领域进行了布局。我相信,数码视讯会和三网融合事
经验积累,已在业内拥有了丰富的客户资源,并在国
业共同发展壮大。
内建立了成熟的营销网络和覆盖全国各省会城市的
通过与汝总的交谈我们了解到,鼎点视讯这个年 售后服务中心。衷心的祝愿鼎点视讯“智造”出更多更
轻的、充满活力与激情的团队,依托数码视讯集团公
好的产品和技术方案,在三网融合的进程中一路向
司十年的视频处理和传输技术沉淀以及团队的锐意
前,取得更大的辉煌。A
201 1年第1 1期(总第263期) ●
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