CN111726590A - 视频信号传输方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种视频信号传输方法、装置和电子设备；该方法应用于服务器，包括：接收编码后的视频信号，调制视频信号；其中，视频信号为8K视频信号；通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星；通过C波段或Ku波段接收卫星发送的视频信号；解调视频信号，并发送解调后的视频信号。该方式中，由服务器接收并调制编码后的视频信号，通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星，之后接收卫星发送的视频信号，解调并发送视频信号，通过卫星传播视频信号，可以高速、高质量、无卡顿地传输视频信号，提高传输视频信号的可靠性。

Description

视频信号传输方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及信号传输技术领域，尤其是涉及一种视频信号传输方法、装置和电子设备。

背景技术

相关技术中，8K视频信号是指8K分辨率的视频信号，8K视频信号相当于4K“超高清”视频信号的4倍、1080P“全高清”视频信号的16倍。因此，想要传输8K视频信号，需要传输网络具有较高的传输带宽，因此，高速、高质量、可靠地传输8K视频信号具有很高的难度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种视频信号传输方法、装置和电子设备，以高速、高质量、无卡顿地传输视频信号，提高传输视频信号的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种视频信号传输方法，应用于服务器，包括：接收编码后的视频信号，调制视频信号；其中，视频信号为8K视频信号；通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星；通过C波段或Ku波段接收卫星发送的视频信号；解调视频信号，并发送解调后的视频信号。

在本发明较佳的实施例中，上述编码后的视频信号的码率为70Mbps～130Mbps；编码后的视频信号为传送流数据包。

在本发明较佳的实施例中，上述编码后的视频信号由编码器采用H.265算法编码；编码器包括1路软件编码器或4路硬件编码器；如果编码器包括1路软件编码器；软件编码器通过UDP协议或HLS协议传送；如果编码器包括4路硬件编码器；硬件编码器采用UDP协议传送。

在本发明较佳的实施例中，上述视频信号由信号源通过摄像机或播放器采集，信号源将采集的视频信号通过4路数字分量串行接口传输至编码器。

在本发明较佳的实施例中，上述通过C波段将调制后的视频信号上传至卫星的步骤，包括：通过地面C波段11米天线将调制后的视频信号上传至卫星；通过C波段接收卫星发送的视频信号的步骤，包括：通过地面C波段2.4米天线接收卫星发送的视频信号。

在本发明较佳的实施例中，上述解调后的视频信号发送至解码器，以使解码器解码视频信号。

在本发明较佳的实施例中，上述解码后的视频信号通过4路数字分量串行接口发送至视频播放设备，以使视频播放设备播放视频信号。

第二方面，本发明实施例还提供一种视频信号传输装置，应用于服务器，包括：视频信号调制模块，用于接收编码后的视频信号，调制视频信号；其中，视频信号为8K视频信号；视频信号上传模块，用于通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星；视频信号接收模块，用于通过C波段或Ku波段接收卫星发送的视频信号；视频信号解调模块，用于解调视频信号，并发送解调后的视频信号。

第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现上述的视频信号传输方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述的视频信号传输方法的步骤。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种视频信号传输方法、装置和电子设备，由服务器接收并调制编码后的视频信号，通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星，之后接收卫星发送的视频信号，解调并发送视频信号，通过卫星传播视频信号，可以高速、高质量、无卡顿地传输视频信号，提高传输视频信号的可靠性。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种视频信号传输方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种视频信号传输方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种视频信号传输方法的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种视频信号传输方法的测试方案系统拓扑图；

图5为本发明实施例提供的一种视频信号传输装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，传输8K视频信号需要传输网络具有较高的传输带宽，因此，高速、高质量、可靠地传输8K视频信号具有很高的难度。基于此，本发明实施例提供的一种视频信号传输方法、装置和电子设备，应用于信号传输的技术领域，具体涉及一种使用无线传输的超高清视频转播方法。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种视频信号传输方法进行详细介绍。

实施例1

本发明实施例提供一种视频信号传输方法，该方法应用于服务器，参见图1所示的一种视频信号传输方法的流程图，该视频信号传输方法包括如下步骤：

步骤S102，接收编码后的视频信号，调制视频信号；其中，视频信号为8K视频信号。

视频信号是指是指电视信号、静止图像信号和可视电视图像信号，本实施例中的视频信号为8K视频信号，即8K分辨率的视频信号，分辨率7680×4320像素。

视频信号预先经过编码，编码后的视频信号发送至服务器，由服务器进行调制。其中，编码就是指通过压缩技术，将原始视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。调制是使一种波形的某些特性按另一种波形或信号而变化的过程或处理方法。

步骤S104，通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星。

经过调制后的视频信号通过C波段或Ku波段上传至卫星，在卫星之间进行接下来的信号传输工作。C波段是频率从4.0-8.0GHz的一段频带，作为通信卫星下行传输信号的频段。KU频段下行从10.7-12.75GHz，上行从12.75-18.1GHz。

步骤S106，通过C波段或Ku波段接收卫星发送的视频信号。

视频信号在卫星间传输后，服务器通过C波段或Ku波段接收卫星发送的视频信号。这里的卫星与上文提到的卫星可以是同一个卫星，也可以不是同一个卫星，这里提到的服务器与上文提到的服务器可以是同一个服务器，也可以不是同一个服务器。例如，服务器A将视频信号传输至卫星X，卫星X将视频信号传输至卫星Y，服务器B接收卫星Y发送的视频号。

步骤S108，解调视频信号，并发送解调后的视频信号。

服务器在接收到视频信号后，需要对视频信号进行解调，并发送解调后的视频信号，解调是从携带信息的已调信号中恢复消息的过程。解调后的视频信号经过解码，可以由视频播放设备播放。

本发明实施例提供的一种视频信号传输方法，由服务器接收并调制编码后的视频信号，通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星，之后接收卫星发送的视频信号，解调并发送视频信号，通过卫星传播视频信号，可以高速、高质量、无卡顿地传输视频信号，提高传输视频信号的可靠性。

实施例2

本发明实施例还提供另一种视频信号传输方法；该方法在上述实施例方法的基础上实现；该方法重点描述通过C波段将调制后的视频信号上传至卫星的步骤，和通过C波段接收卫星发送的视频信号的步骤的具体实现方式。

如图2所示的另一种视频信号传输方法的流程图，该视频信号传输方法包括如下步骤：

步骤S202，接收编码后的视频信号，调制视频信号；其中，视频信号为8K视频信号。

编码后的视频信号可以由其他设备提供，其他设备负责8K视频信号的提供和编码，编码后的视音频数据以数据包的形式提供给服务器。

视频信号可以由信号源通过摄像机或播放器采集，信号源将采集的视频信号通过4路数字分量串行接口传输至编码器。参见图3所示的一种视频信号传输方法的示意图，8K信号源使用8K摄像机或者8K播放器，首选8k摄像机，信号源通过4路SDI(Serial DigitalInterface，数字分量串行)接口上传至8K编码器。

编码器包括1路软件编码器或4路硬件编码器；即8K编码器有两种技术方案：1路软件编码器，或者4路硬件编码器，优选为软件编码器。软件编码器通过UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)协议或者HLS(HTTP Live Streaming，流媒体网络传输协议)协议传送，压缩编码格式采用H.265算法；硬件编码器采用UDP协议传送，压缩编码格式为H.265算法，压缩后节目码率控制在60～150Mbps之间，每数据包有效数据约1500Byte；编码器向服务器设备传送数据接口为千兆以太网。

此外，编码后的视频信号的码率为70Mbps～130Mbps；编码后的视频信号为TS流(Transport Stream，传送)数据包。TS流文件是一种DVD的文件格式，特点就是要求从视频流的任一片段开始都是可以独立解码的。

步骤S204，通过地面C波段11米天线将调制后的视频信号上传至卫星。

如图3所示，服务器负责信号的调制，上星信号高功放的上传，还负责下行信号的接收，解调，并提供解调后的数据包。服务器接收编码器传来的数据包，并上传至卫星，例如：通过地面C波段11米天线可以将调制后的视频信号上传至卫星。C波段带宽36MHz，16APSK/32APSK调制方式，5％的滚降，120Mbps/200Mbps。如果通过Ku波段上传至卫星，带宽54MHz，180Mbps有效信息速率。传输的时延为500ms。

步骤S206，通过地面C波段2.4米天线接收卫星发送的视频信号。

对于C波段，可以通过地面C波段2.4米天线接收卫星发送的视频信号。

步骤S208，解调视频信号，并发送解调后的视频信号。

接收到卫星发送的视频信号后，需要解调该视频信号，解调后的视频信号发送至解码器，以使解码器解码视频信号。如图3所示，视频信号可以通过千兆以太网将接收数据包转发至8K解码器，8K解码器解码后通过4路SDI将视频信号发送至视频播放设备(如4K/8K播放器)，以使视频播放设备播放视频信号，以完成视频的解码和播映。

本实施例提供的上述方法，在上星传输和下行接收过程中，编码器和解码器将卫星信道作为信息通路使用，对收发包的请求发送确认及丢包重传等机制，由编码器和解码器的收发包模块负责；

除此以外，可以对实际传输情况进行测试，可以通过步骤A1-步骤A2执行：

步骤A1，使用UDP传输，先不通过卫星，直接还回，测信道通路；不用显示设备，使用示波器检测；TS流给到用调制器；80Mbps测数据链路，然后测100Mbps和120Mbps。

步骤A2，上星，给信道留10％的余量。

在测试过程中，8K超高清节目信号和信源编码，信源编码后的视音频数据以TS流数据包的形式提供给服务器；同时，接收服务器下行接收的数据包，完成应用端视音频的解码，播映。服务器负责协调卫星转发器资源，负责测试过程中8K超高清视频数据的上星调制，上星信号高功放，上传，负责下行信号的接收，信号解调，并提供解调后的数据包。

本实施例中的8K超高清视频卫星直播/转播测试，验证了通过卫星链路传输8K超高清节目的技术可行性，对比测试了从70mbps～130Mbps不同的信源编码码率、DVB和数据流两种工作模式、16APSK和32APSK两种信道调制方式、C波段和Ka波段的卫星转发器、11m、2.4m、0.8m不同口径的卫星收发天线、TS流和TCP两种数据通讯方式，充分验证了各种技术方案的可行性，为今后8K超高清视频卫星直播/转播提供了充足的技术依据。

测试分为两个时间段，第一阶段测试共3个工作日，主要进行前期环境搭建，编解码对接开发，模拟环回测试。第二阶段测试共4个工作日，主要进行8K超高清视频C波段转发器以DVB(Digital Video Broadcast，数字视频广播)方式直播/转播测试；8K超高清视频Ku波段转发器数据流方式直播/转播测试。

测试中的设备包括：8K编码器：8K实时软件编码器；8K解码器：8K实时软件解码器；C波段11米天线：用于信号上行发送、接收；C波段2.4米天线：用于信号下行接收；调制/解调器：型号为Newtec MCX7000；8K摄像机：型号为SHARP 8C-B60A，用于8K直播/转播信号源；8K电视机：型号为SHARP 8T-C80AXAA，用于8K视频回放监看。

测试过程可以参见图4所示的一种视频信号传输方法的测试方案系统拓扑图，如图4所示，8K信号上行链路中，使用Sharp 8K像机采集59.94FPS的8K直播信号源,信号源通过4路12G SDI发送给8K实时软件编码器，8K编码器对直播信号使用H.265算法压缩后，分别以70Mbps～130Mbps不同码率发给Newtec MCX 7000调制器，再使用地面C波段天线上传至卫星。

8K信号下行中，分别使用地面C波段天线(11m和2.4m口径)接收卫星转发的8K数据，发给NewTecMCX7000解调器，通过调制/解调后，将数据包发给8K实时软件解码器进行解码后，输出4路12G SDI视频信号，再通过8K电视播映。

对于测试过程，包括：调制/解调器环回测试和C波段转发器实际转发测试，其中，调制/解调器环回测试使用Newtec7000调制/解调设备的环回测试功能，模拟8K视频上传至卫星后，8K视频上传接收显示效果。证明70Mbps～130mbps 8K超高清视频信号可以通过数据包方式成功还回传输接收，并被播放设备成功接收播放。

C波段转发器实际转发测试使用MXC7000调制/解调器连接到C波段的11米天线发送，11M口径天线接收，可实现最大130Mbps DVB方式的视频数据成功上星传输并正确接收；C波段2.4米天线接收，可实现最大100Mbps DVB方式的视频数据成功上星传输并正确接收。证明8K直播/转播视频信号接收后在8K电视可正确播映，画面流程，色彩正常，画面流畅细腻。

上述测试的结论为：使用Newtec7000环回模拟上星测试，通过8K电视能够看到视频清晰和无卡顿。符合DVB上星数据格式标准。通过C波段11米天线发送和C波段2.4米天线接收，能够实现8K视频的直播，8K视频无卡顿，成功实现8K超高清视频最大100Mbps码率上星传输和实时正确接收播映。

实施例3

对应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种视频信号传输装置，应用于服务器，如图5所示的一种视频信号传输装置的结构示意图，该视频信号传输装置包括：

视频信号调制模块51，用于接收编码后的视频信号，调制视频信号；其中，视频信号为8K视频信号；

视频信号上传模块52，用于通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星；

视频信号接收模块53，用于通过C波段或Ku波段接收卫星发送的视频信号；

视频信号解调模块54，用于解调视频信号，并发送解调后的视频信号。

本发明实施例提供的一种视频信号传输装置，由服务器接收并调制编码后的视频信号，通过C波段或Ku波段将调制后的视频信号上传至卫星，之后接收卫星发送的视频信号，解调并发送视频信号，通过卫星传播视频信号，可以高速、高质量、无卡顿地传输视频信号，提高传输视频信号的可靠性。

在一些实施例中，码后的视频信号的码率为70Mbps～130Mbps；编码后的视频信号为传送流数据包。

在一些实施例中，编码后的视频信号由编码器采用H.265算法编码；编码器包括1路软件编码器或4路硬件编码器；如果编码器包括1路软件编码器；软件编码器通过UDP协议或HLS协议传送；如果编码器包括4路硬件编码器；硬件编码器采用UDP协议传送。

在一些实施例中，视频信号由信号源通过摄像机或播放器采集，信号源将采集的视频信号通过4路数字分量串行接口传输至编码器。

在一些实施例中，视频信号上传模块，用于通过地面C波段11米天线将调制后的视频信号上传至卫星；视频信号接收模块，用于通过地面C波段2.4米天线接收卫星发送的视频信号。

在一些实施例中，解调后的视频信号发送至解码器，以使解码器解码视频信号。

在一些实施例中，解码后的视频信号通过4路数字分量串行接口发送至视频播放设备，以使视频播放设备播放视频信号。

本发明实施例提供的视频信号传输装置，与上述实施例提供的视频信号传输方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

实施例4

本发明实施例还提供了一种电子设备，用于运行上述视频信号传输方法；参见图6所示的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括存储器100和处理器101，其中，存储器100用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器101执行，以实现上述视频信号传输方法。

进一步地，图6所示的电子设备还包括总线102和通信接口103，处理器101、通信接口103和存储器100通过总线102连接。

其中，存储器100可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。总线102可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器100，处理器101读取存储器100中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述视频信号传输方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

本发明实施例所提供的视频信号传输方法、装置和电子设备的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和/或电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种视频信号传输方法，其特征在于，应用于服务器，包括：

接收编码后的视频信号，调制所述视频信号；其中，所述视频信号为8K视频信号；

通过C波段或Ku波段将调制后的所述视频信号上传至卫星；

通过所述C波段或所述Ku波段接收所述卫星发送的所述视频信号；

解调所述视频信号，并发送解调后的所述视频信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，编码后的所述视频信号的码率为70Mbps～130Mbps；编码后的所述视频信号为传送流数据包。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，编码后的所述视频信号由编码器采用H.265算法编码；所述编码器包括1路软件编码器或4路硬件编码器；

如果所述编码器包括1路软件编码器；所述软件编码器通过UDP协议或HLS协议传送；

如果所述编码器包括4路硬件编码器；所述硬件编码器采用所述UDP协议传送。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述视频信号由信号源通过摄像机或播放器采集，所述信号源将采集的所述视频信号通过4路数字分量串行接口传输至所述编码器。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过C波段将调制后的所述视频信号上传至卫星的步骤，包括：

通过地面C波段11米天线将调制后的所述视频信号上传至卫星；

通过所述C波段接收所述卫星发送的所述视频信号的步骤，包括：

通过地面C波段2.4米天线接收所述卫星发送的所述视频信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解调后的所述视频信号发送至解码器，以使所述解码器解码所述视频信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，解码后的所述视频信号通过4路数字分量串行接口发送至视频播放设备，以使所述视频播放设备播放所述视频信号。

8.一种视频信号传输装置，其特征在于，应用于服务器，包括：

视频信号调制模块，用于接收编码后的视频信号，调制所述视频信号；其中，所述视频信号为8K视频信号；

视频信号上传模块，用于通过C波段或Ku波段将调制后的所述视频信号上传至卫星；

视频信号接收模块，用于通过所述C波段或所述Ku波段接收所述卫星发送的所述视频信号；

视频信号解调模块，用于解调所述视频信号，并发送解调后的所述视频信号。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7任一项所述的视频信号传输方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，所述计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1至7任一项所述的视频信号传输方法的步骤。

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