CN201150066Y - 基于dvb-s的中国气象频道网上直播设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于DVB－S的中国气象频道网上直播设备。解决了人们无法通过互联网正常收看中国气象频道的问题，具有结构简单，使用方便，实现了中国气象频道电视信号在互联网上实时播出，提升电视气象信息触达率等优点。其结构为：它包括DVB－S接收模块，该模块接收中国气象频道的卫星信号，并将其转化为数字信号，该模块与数据服务器模块连接；数据服务器模块与视频处理模块连接，视频处理模块将数据服务器模块内信息转换为AV信号，视频处理模块与视频WEB服务器模块连接；视频WEB服务器模块将AV信号转换为网络流媒体信号，并与互联网连接。

Description

基于DVB-S的中国气象频道网上直播设备

技术领域

本实用新型涉及一种气象信息播放设备，尤其涉及一种基于DVB-S的中国气象频道网上直播设备。

背景技术

中国气象频道(China Weather TV)是以中国气象基本业务和气象信息资源为基础，依托广电传输系统，向社会公众提供权威、实用、细分的各类气象信息和其他相关生活服务信息的全天候、公益性电视气象服务的专业电视频道。该频道采用非栏目化、整频道打通的播出方式，以十分钟为基本单元，全天高频次滚动播出，内容随时更新，为工农业生产提供了很好的气象支持。但是由于有些地区的电视转播问题，导致人们无法正常收看到该气象频道。由于互联网的广泛普及，人们上网的条件非常方便，但在网上却无法收看到该气象频道的信息。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决目前人们在无法通过电视收看中国气象频道的地区也无法通过互联网正常收看中国气象频道的问题，提供一种具有结构简单，使用方便，利用DVB-S(Digital Video Broadcast System)卫星数字电视系统以及网络、流媒体、视频等技术实现了中国气象频道电视信号在互联网上实时播出，改变了目前电视观众必须等在电视机前收看天气预报的局面，大大提升电视气象信息触达率等优点的基于DVB-S的中国气象频道网上直播设备。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于DVB-S的中国气象频道网上直播设备，它包括DVB-S接收模块，该模块接收中国气象频道的卫星信号，并将其转化为数字信号，该模块与数据服务器模块连接；数据服务器模块与视频处理模块连接，视频处理模块将数据服务器模块内信息转换为AV信号，视频处理模块与视频WEB服务器模块连接；视频WEB服务器模块将AV信号转换为网络流媒体信号，并与互联网连接。

所述视频WEB服务器模块还与影视插播模块连接。

所述DVB-S接收模块包括信源和复用模块以及信号编码和数字调制模块；

其中信源编码和复用模块输入端与卫星通信，输出端与信号编码和数字调制模块连接，它进行模/数和标准变换以及数字压缩以形成信号；

信号编码和数字调制模块对信号处理后其输出端将信号输送到数据服务器模块。

本实用新型通过中星6B卫星(东经115.5度，E14转发器，C波段，下行频率：3680Mh，符号率：27.50MPS，垂直极化方式)广播，转播各类气象信息和其他相关生活服务信息，由地面卫星天线接收，经DVB-S模块处理后将数据存入数据服务器模块中。再由视频处理模块将数据通过UDP多播协议，将数据转换为AV(Audio/Video)信号，与影视插播模块的本地插播节目，经过视频web服务器模块用媒体内容制作工具(RealProducer)把音频、视频等多媒体文件格式转换成RealServer支持并进行流式广播的Real格式，实时压制现场信号并传送给RealServer进行现场直播。通过客户端qx channel.asp程序结合播放软件realplayer实现网上播放。

本实用新型具有结构简单，使用方便，可满足人们对气象信号的需求。利用DVB-S接收模块以及网络、流媒体、视频等技术，采用384kbps数据传输速率，在互联网上实现了中国气象频道AV信号实时播出。扩大了公共气象服务覆盖面，提高了中国气象频道的社会影响力。这种播出方式保证了观众只要上网就可以在十分钟内收看到所需的天气预报。除了气象信息之外，该频道还播出与环境、交通、旅游、演出等有关的资讯，插播当地的气象信息，以贴近生活，服务大众。遇有重大灾害性天气，频道可以进行连续直播报道。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1.DVB-S接收模块，2.数据服务器模块，3.视频处理模块，4.视频WEB服务器模块，5.客户端，6.影视插播模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

图1中，它包括DVB-S接收模块1，该模块接收中国气象频道的卫星信号，并将其转化为数字信号，该模块与数据服务器模块2连接；数据服务器模块2与视频处理模块3连接，视频处理模块3将数据服务器模块2内信息转换为AV信号，视频处理模块3与视频WEB服务器模块4连接；视频WEB服务器模块4将AV信号转换为网络流媒体信号，并与互联网连接。

同时视频WEB服务器模块4还与影视插播模块6连接，可插播当地信息。

DVB-S接收模块1包括信源和复用模块以及信号编码和数字调制模块；

其中信源编码和复用模块输入端与卫星通信，输出端与信号编码和数字调制模块连接，它进行模/数和标准变换以及数字压缩以形成信号；

信号编码和数字调制模块对信号处理后其输出端将信号输送到数据服务器模块。

其中，数据服务器模块2、视频处理模块3、视频WEB服务器模块4、影视插播模块6均为计算机。

DVB-S接收模块1基本组成：

1信源编码和复用模块(用于信号形成)

信源编码部分主要完成模/数和标准变换以及数字压缩功能。模/数和标准变换系统能处理多种不同格式、不同标准并将其变换为单一的、可以进行压缩处理的数字信号；压缩编码部分即是把该数字信号进行压缩，降低其码率，使常规的一条模拟传输通道可传输多路数字电视信号且基本不降低信号质量；节目复用是指视音频相辅助数据经节目复用器混合成一个数据流，即构成节目数码流，同时加入一些业务用的信息。

2信道编码和数字调制(信号传输)

由于卫星信道中信号衰减很大，信噪比较低，因此必须牺牲一定的频谱利用率以保证足够的功率利用率，DVB-S就采取了两种措施：一是采用级联的信道编码方案；二是采用QPSK调制。

2.1信道编码

数字信号在传输中最重要的是防止误码，因此传输中要在原信源编码序列中以某种方式加入某些作为误差控制用的数码(即纠错码)，以实现自动纠错，从而提高信号传输的可靠性。DVB-S采用了前向纠错编码(FEC)。

级联信道编码由RS编码(里德-索罗门编码)和卷积码组成。其中RS码也称为外码，码型为RS(204，188)，其特点为纠正与本组(8比特为一组)有关的误码，对纠正突发性误码很有效。卷积编码又为内码，码型可于1/2，2/3，3/4，5/6和7/8中选择，选择的标准是在频谱利用率和抗误码性能间权衡，卷积编码除纠正本组的误码以外，也纠正其他组的误码。

在RS码与卷积码间为一交织器，采用卷积交织方案。交织是为解决卷积编码可能产生的连续误码，交织器可将连续误码分散开，使接收端能够有效的纠错，使连续误码不会超出纠错能力。

2.2数字调制

四相相移键控(QPSK)调制的传输效率高，抗误码性能较优，其调制信号是包络恒定信号，传输信道中的幅度衰减对其性能无影响，非常适合卫星信道(因卫星传输信道衰减很大)但其信道利用率不高，仅为0.5Hz/bps。例如，天线接收下来的卫星信号(C频段或Ku段)经低噪声放大和下变频变成L频段(0.9-1.4GHz)信号，进入综合接收解码器(IRD)，经调谐器和QPSK解调器解调为数字信号(数字流)，此数据流经维特比解码(Viterby)、去交织及R-S解码，对传输中引入的误码进行纠错，然后对此数字流进行去复用，解出的数据流送到MPEG-2视频、音频解码器，经过解压缩、数模变换等处理后输出模拟信号，输出的模拟视频信号可以是分量信号也可以是复合信号。

流媒体技术(Streaming Media Technology)是为解决以互联网上多媒体信息(以视/音频信息为主)传输问题而产生发展起来的一种新兴的网络传输技术。采用流媒体技术，能够有效地突破低比特率接入互联网方式下的带宽瓶颈，克服文件下载传输方式的不足，实现多媒体信息在互联网上的流式传输。

流包含两种含义，广义上的流是使音频和视频形成稳定和连续的传输流和回放流的一系技术、方法和协议的总称，习惯上称之为流媒体系统；而狭义上的流是相对于传统的下载一回放(Download-Playback)方式而言的一种媒体格式，能从互联网上获取音频和视频等连续的多媒体流，客户可以边接收边播放，使延时大大减少。

流媒体技术的关键是流式传输、文件的压缩和数据的缓存这三个方面。在网络上传输多媒体信息目前主要有下载和流式传输两种方式。其一，利用下载方式时，多媒体信息受网络带宽的限制，下载时间较长，所以这种处理方法延迟很大。其二，采用流式传输时，多媒体信息由网络视频服务器向用户计算机连续实时传送，用户不必等到整个文件全部下载完毕即可进行观看。当多媒体信息在客户机上播放时，文件的剩余部分将在后台从网络视频服务器内继续下载，大大节省了延时时间。

另外，与下载方式相比，尽管流式传输对于系统存储容量的要求大大降低，但它的实现仍需要缓存。这是因为互联网在传输数据过程中把数据分解为若干个数据包，在网络内部采用无连接方式传送。由于网络是动态变化的，各个分组选择的路由可能不尽相同，故到达用户计算机的路径和时间延迟也就不同。也就是说可能出现后面的数据先到达的现象。所以，必须使用缓存机制来弥补延迟和抖动的影响，使多媒体信息能正确连续的输出，不会因网络暂时拥塞而使播放出现停顿。高速缓存使用环形链表结构来存储数据，通过丢弃已经播放的内容，可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续的媒体内容，所以它需要的缓存空间较小。

通道和协议：

视频web服务器内的RealServer使用两种通道与客户端软件realplayer通讯：一种是控制通道，用来传输诸如″暂停″、″向前″等命令，使用TCP协议；另一个是数据通道，用来传输实际的媒体数据，使用UDP协议。

RealServer则使用RTSP协议。浏览器通过HTTP协议向RealServer服务器发出请求，URL请求中包含激活RAMGEN的参数。指向被请求SMIL文件的URL引发RAMGEN自动产生一个包含SMIL文件位置的RAM文件，这个RAM文件将被传送给浏览器。RAM文件的扩展名(.ram或者.rpm)将使得浏览器激活RealPlayer程序。RealPlayer接受浏览器传递过来的RAM文件，然后用RTSP协议与RealServer进行通讯，请求该RAM文件中包含的SMIL文件。根据在SMIL文件中包含的信息，Realplayer向RealServer请求、接受并播放媒体元素。

RTSP通信数据包格式：

RealNetWorks公司在RealSystem系统中率先实现了RTSP标准协议通信。RTSP协议通信是一种有状态的通信，在语法及操作上均与HTTP/1.1很相似，但仍有许多方面区别很大，如RTSP服务一般需要保持状态，而HTTP本质上是无状态的。对于RTSP通信，数据可以通过不同的协议进行传输(如RDT或RTP)。目前，RealServer通过标准的实时传输协议RTP和Real数据传输协议RDT两种数据包格式将流媒体数据发送到RTSP客户端。

RealSystem中的通讯：

在RealSystem中，通信过程可分为两部分：其一，Encoder与RealServer之间的通讯。当编码器Encoder需要向RealServer传输压缩好的数据时，通常使用one-way(UDP)与RealServer通讯。而一些防火墙通常禁止UDP数据包通过，因此，RealProducer可以设置成使用TCP协议的方式向服务器传输数据。其二，RealServer与RealPlayer之间的通讯。当用户在浏览器上点击一个指向媒体文件的链接时，Realplayer打开一个与RealServer的双路连接，通过这个连接与RealServer之间来回传输信息。一但RealServer接受了客户端的请求，它将通过UDP协议传输客户请求的数据，qx_channel.asp程序主要功能是结合RealPlayer多媒体播放器实现中国气象频道av信号在网页上自动还原播放。

Claims (3)

1、一种基于DVB-S的中国气象频道网上直播设备，其特征是：它包括DVB-S接收模块，该模块接收中国气象频道的卫星信号，并将其转化为数字信号，该模块与数据服务器模块连接；数据服务器模块与视频处理模块连接，视频处理模块将数据服务器模块内信息转换为AV信号，视频处理模块与视频WEB服务器模块连接；视频WEB服务器模块将AV信号转换为网络流媒体信号，并与互联网连接。

2、根据权利要求1所述的基于DVB-S的中国气象频道网上直播设备，其特征是：所述视频WEB服务器模块还与影视插播模块连接。

3、根据权利要求1所述的基于DVB-S的中国气象频道网上直播设备，其特征是：所述DVB-S接收模块包括信源和复用模块以及信号编码和数字调制模块；

其中信源编码和复用模块输入端与卫星通信，输出端与信号编码和数字调制模块连接，它进行模/数和标准变换以及数字压缩以形成信号；

信号编码和数字调制模块对信号处理后其输出端将信号输送到数据服务器模块。