IT202100021449A1 - Sistema e procedimento di trasmissione e ricezione audio e video tramite internet - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
?SISTEMA E PROCEDIMENTO DI TRASMISSIONE E RICEZIONE
AUDIO E VIDEO TRAMITE INTERNET?
La presente invenzione riguarda un sistema ed un procedimento di trasmissione e ricezione audio e video tramite internet.
Esistono diversi sistemi che effettuano servizi di trasmissione di contenuti audiovisivi in tempo reale (modalit? streaming), utilizzando differenti sistemi di streaming esistenti sul web (ad esempio Zoom?, Skype?, etc.) o sistemi di videoconferenza, oppure utilizzando canali web di uso comune (ad esempio You Tube?) o servizi specifici tramite cloud.
I principali problemi di queste modalit? di trasmissione sono:
- una latenza di trasmissione troppo elevata, nell?ordine di 5-7 secondi, fino ad un minimo di 2-1,5 secondi per i sistemi migliori;
- una qualit? dei dati trasmessi spesso molto bassa, per cercare di compensare le problematiche di trasmissione;
- molte soluzioni non permettono di raggiungere elevati standard di sicurezza, perch? si appoggiano a servizi cloud di terze parti, come sopra indicato;
- fenomeni di drop-frames, ovvero l?interruzione della trasmissione dei dati con conseguente congelamento dell?immagine per alcuni secondi; - pochi sistemi lavorano su segnali LTE e quindi in mobilit? senza bisogno di una connessione fissa;
- utilizzo di buffer molto grandi, con conseguente incremento della latenza del segnale per sopperire ai ritardi della trasmissione/connessione;
- necessit? di utilizzo di software dedicati sul dispositivo che deve ricevere i dati;
- utilizzo dei servizi di trasmissione limitato solo ad alcuni dispositivi, ad esempio solo computer e non smartphones.
L?uso dello streaming ? di prevalenza ai fini di trasmettere contenuti audiovisivi per il grande pubblico tipo film, serie televisive, programmi televisivi, documentari etc. che non hanno esigenze particolari di diretta video.
Scopo della presente invenzione ? dunque quello di proporre un sistema di trasmissione e ricezione audio e video tramite internet che sia di facile utilizzo su dispositivi diversi, che sia veloce e che consenta una trasmissione dati di elevata qualit?, superando in tal modo i problemi della tecnica nota, al fine di sostituire, in vari casi, le attuali trasmissioni via satellite che sono estremamente costose.
Questo ed altri scopi vengono raggiunti con un sistema di trasmissione e ricezione audio e video tramite internet le cui caratteristiche sono definite nella rivendicazione 1, con un procedimento di trasmissione audio e video tramite internet le cui caratteristiche sono definite nella rivendicazione 5 e con un procedimento di ricezione audio e video tramite internet le cui caratteristiche sono definite nella rivendicazione 5.
Modi particolari di realizzazione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto ? da intendersi come parte integrante della presente descrizione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la Figura 1 mostra uno schema di un sistema di trasmissione audio e video tramite internet secondo presente invenzione;
- la Figura 2 mostra uno schema a blocchi dei passi di un procedimento di trasmissione audio e video tramite internet secondo la presente invenzione.
In sintesi, il sistema di trasmissione e ricezione della presente invenzione consente di effettuare delle trasmissioni di contenuti audio e video in tempo reale (streaming) superando i problemi sopra esposti relativi alla tecnica nota e incrementando i possibili ambiti di utilizzo, grazie ad una combinazione di hardware e software dedicati.
La figura 1 mostra uno schema di un sistema di trasmissione e ricezione audio e video tramite internet 10 (RSC Transmettitore ? Remote Set Control) secondo la presente invenzione.
Nel seguito della descrizione, il sistema 10 verr? presentato in modalit? di trasmissione.
Successivamente, verranno introdotti i riferimenti per il caso in cui il sistema 10 venga utilizzato in modalit? di ricezione, fermo restando che i componenti comuni verranno descritti solo in riferimento alla modalit? di trasmissione ma si applicano anche alla modalit? di ricezione.
Il sistema 10 comprende un processore di ingresso 12 atto a ricevere da un dispositivo audio-visivo 14, quale ad esempio una telecamera, almeno un segnale di ingresso audio o video.
Vantaggiosamente, il processore di ingresso 12 comprende delle porte di ingresso 12a, quali un connettore HDMI e un connettore HD-SDI, attraverso le quali ricevere detto segnale di ingresso.
Il processore di ingresso 12 ? collegato ad un codificatore 16 per la codifica del segnale di ingresso. Il codificatore 16 ? predisposto per inviare, con un flusso di upload, il segnale di ingresso codificato verso un dispositivo di streaming 18.
In particolare, il dispositivo di streaming 18 ? predisposto per ricevere il segnale di ingresso codificato e creare in modo per s? noto un flusso dati streaming, preferibilmente in formato H264 o H265.
Il dispositivo di streaming 18 ? predisposto per inviare il flusso di dati streaming verso una pluralit? di routers in failover 20, i quali sono predisposti per analizzare detto flusso di dati streaming e trasmetterlo su uno tra una pluralit? di canali che offre prestazioni migliori, individuato tramite un predefinito software di gestione del failover, attraverso una rete internet 22, verso un server proprietario remoto 24.
In particolare, i routers in failover 20 sono collegati ad una pluralit? di dispositivi di rice-trasmissione 26, quali ad esempio un modem wi-fi, una scheda LTE o una rete LAN, e, in base alla qualit? e consistenza del segnale internet disponibile attorno al sistema 10, sono atti ad operare con il dispositivo di rice-trasmissione 26 pi? idoneo alla trasmissione del segnale streaming per inviare detto flusso di dati streaming verso il server proprietario remoto 24.
La scelta del dispositivo di rice-trasmissione 26 da utilizzare viene effettuata dai routers in failover 20 tramite un software dedicato.
Il server proprietario remoto 24, tramite un software dedicato eseguito da una centrale di controllo del server proprietario remoto 24 stesso, rende disponibile il flusso di dati streaming ad almeno un utilizzatore finale 28 autorizzati, tramite una qualsiasi interfaccia browser di uso comune (Chrome, Safari etc.), mediante links web creati specificatamente e protetti da password.
Nel caso di utilizzo del sistema 10 in ricezione, si utilizza un altro sistema di trasmissione 10? del tipo sopra descritto per inviare un flusso di dati streaming 30 verso il sistema di trasmissione 10 operante in modalit? di ricezione (RSC Ricevitore). Il flusso di dati streaming 30, mediante un collegamento internet attraverso uno dei dispositivi di rice-trasmissione 26, viene ricevuto dai routers in failover 20 in cooperazione con un decodificatore 32. Il decodificatore 32 riceve il flusso di dati streaming 30 e trasmette un associato segnale decodificato ad un processore di uscita 34 il quale, attraverso delle porte di uscita 34a quali un connettore HDMI o un connettore HD-SDI, rende usufruibile tale segnale a un dispositivo di uscita 36 di un utente, quale un display.
Infine, una sorgente di alimentazione 40, quale ad esempio una batteria, consente di alimentare in autonomia, in caso di impossibilit? di connettersi ad una linea elettrica, tutti i componenti del sistema 10, che possono comunque funzionare anche con normale alimentazione elettrica standard.
Sia il software sul server remoto 24 sia l?hardware del sistema 10 sono predisposti per lavorare in maniera modulare, espandendosi per sopperire a qualsiasi esigenza numerica e di diversificazione di utilizzo. Tale processo, avvenendo in parallelo, non compromette il rendimento del sistema.
Il sistema 10 ? stato testato con ottimi risultati su produzioni cinematografiche pubblicitarie, utilizzandolo nelle condizioni pi? svariate, da quelle estreme, con segnale LTE molto basso o fluttuante, a quelle pi? impegnative, con multi-trasmissioni contemporanee in diversi paesi del mondo, fino alla sperimentazione in movimento su veicoli che si spostavano anche a velocit? elevate sulle strade ed autostrade, o su imbarcazioni.
Il software adottato nel server remoto 24 riceve ed elabora il segnale proveniente da un sistema di trasmissione 10 e tramite un protocollo personalizzato, lo distribuisce agli utilizzatori 28 o 36 tramite semplici pagine web, il tutto contribuendo a ridurre a valori praticamente vicini allo zero la latenza dovuta a tale elaborazione.
Il server remoto 24 comprende diversi moduli che principalmente utilizzano e sfruttano il protocollo webrtc (web Real Time Communication) per la trasmissione peer-to-peer di streaming video, audio e dati attraverso pagine web, eliminando quindi la necessit? di utilizzare plugins o di installare applicazioni native.
I moduli installati sul server lavorano, per assorbire la pipeline video e audio in arrivo dal codificatore 16, su due canali separati (uno per l?audio e uno per il video) UDP (User Datagram Protocol), che poi vengono ricombinati dal server remoto 24 utilizzando protocolli di compressione noti, cio? utilizzati dai comuni browser, per evitare ulteriori conversioni.
Lo streaming video e audio viene quindi messo a disposizione ad un indirizzo web codificato con alti livelli di criptaggio, e protetto da password.
La stessa procedura viene anche utilizzata per aggiungere ulteriori canali audio o chat per permettere agli utenti finali di comunicare tra di loro con collegamento P2P tramite i loro dispositivi, che siano computer, cellulari o tablet.
Il server proprietario remoto 24 pu? essere una pluralit? di servers per gestire ognuno una o pi? pipeline video e audio e non sovraccaricare un singolo server proprietario remoto 24. I diversi indirizzi web gestiti dai diversi server possono poi essere visualizzati anche in un?unica pagina web per avere la visione in contemporanea di diversi flussi di dati streaming.
I flussi dati streaming inviati dal server possono essere visualizzati anche da un elevatissimo numero di utenti senza sovraccaricare il server remoto 24, e tutti in tempo reale.
La figura 2 mostra uno schema a blocchi dei passi del procedimento di trasmissione audio e video tramite internet secondo la presente invenzione.
In un primo passo 100, si predispone un sistema 10 come sopra descritto.
Successivamente, al passo 102 si invia un segnale di ingresso audio o video che al passo 104 viene codificato ad inviato al dispositivo di streaming 18.
Al passo 106 il segnale codificato viene trasformato in un flusso di dati streaming, il quale viene inviato, al passo 108, al server remoto 24.
Infine, al passo 110, il flusso di dati streaming viene trasmesso ad almeno un display di un utilizzatore finale 28, tramite links web creati specificatamente e protetti da password.
Il sistema 10 della presente invenzione pu? essere usato come trasmettitore di segnale, sostituendosi gli attuali trasmettitori di segnale video per qualsiasi generatore di video/audio (i.e. video camere, macchine da presa, telecamere televisive etc.), che si basano esclusivamente su segnali radio e che a causa delle limitazioni indotte dalle leggi sulle regolamentazioni delle frequenze radio, sono estremamente limitati. Si aggirano infatti a qualche km, in linea retta e senza interposti ostacoli.
Il sistema 10 della presente invenzione pu? invece trasmettere senza limiti di distanza e in tempo reale, anche in movimento.
Il sistema 10 inoltre ? modulare, cio? pu? essere composto da diverse unit?, in modo da trasmettere i dati di molteplici sorgenti semplicemente aggiungendo componenti (riceventi e trasmittenti) che possono lavorare in parallelo, senza per questo ritardare o rallentare la trasmissione dei dati.
Inoltre, non c?? ipoteticamente limite numerico per gli utilizzatori finali.
Altri principali vantaggi del sistema di trasmissione 10 della presente invenzione sono i seguenti:
- una latenza di trasmissione estremamente ridotta, nell?ordine di 0,50 secondi, fino ad un minimo di 0,15 secondi per la nuova versione del sistema;
- una qualit? di trasmissione di tipo HD, 720p o 1080p;
- un?elevata sicurezza in quanto la trasmissione avviene su server remoto proprietario senza utilizzo di canali di uso pubblico o di terze parti e il segnale ? criptato;
- una continuit? e fluidit? di trasmissione del segnale anche con linea mediocre poich? sono sufficienti solo 8 MB per garantire un?ottima trasmissibilit? dei dati;
- versatilit? in quanto il sistema pu? operare su qualsiasi collegamento internet, sia fisso (Ethernet) che Wi-fi, oltre che naturalmente LTE;
- non viene richiesto l?utilizzo di buffer perch? la trasmissione ? fluida e costante;
- non necessita di alcuna installazione di software ausiliario sul dispositivo di utilizzo in quanto i dati vengono visualizzati tramite i pi? comuni browsers;
- nessun limite di dispositivo per l?utilizzatore finale, in quanto il sistema funziona con un computer, un tablet o uno smartphone;
- possibilit? di personalizzare l?interfaccia grafica in base alle necessit?; - disponibilit? di un canale audio dedicato e protetto per conversazioni P2P tra gli utilizzatori del sistema; e
- disponibilit? di un canale chat dedicato e protetto.
Il sistema 10 della presente invenzione pu? essere anche usato come ricevitore di segnale in un procedimento di ricezione audio e video tramite internet come sopra descritto in riferimento all?utilizzo del sistema 10 in ricezione.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto ? stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (6)
1. Sistema (10) di trasmissione e ricezione audio e video tramite internet comprendente:
- un processore di ingresso (12) atto a ricevere da un dispositivo audiovisivo (14) almeno un segnale di ingresso audio o video;
- un codificatore (16) collegato al processore di ingresso (12) predisposto per ricevere e codificare detto segnale di ingresso e inviarlo verso un dispositivo di streaming (18), detto dispositivo di streaming (18) essendo predisposto per ricevere il segnale di ingresso codificato e creare un flusso dati streaming;
- una pluralit? di routers in failover (20) collegati al dispositivo di streaming (18) predisposti per individuare, tra una pluralit? di canali di trasmissione, il canale di trasmissione da usare per inviare tale flusso di dati streaming ad un server remoto (24), in cui detto server remoto (24) ? predisposto per rendere disponibile il flusso di dati streaming ad almeno un utilizzatore finale (28).
2. Sistema (10) secondo la rivendicazione 1, in cui i routers in failover (20) sono collegati ad una pluralit? di dispositivi di rice-trasmissione (26) per il collegamento internet in base alla tipologia del flusso di dati streaming, e sono atti a selezionare uno di tale pluralit? di dispositivi di ricetrasmissione (26) per inviare detto flusso di dati streaming verso il server remoto (24).
3. Sistema (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il processore di ingresso (12) comprende delle porte di ingresso attraverso le quali ricevere detto segnale di ingresso.
4. Sistema (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un decodificatore (32) predisposto, nel caso di utilizzo del sistema (10) in modalit? di ricezione, per decodificare un segnale ricevuto e trasmetterlo ad un processore di uscita (34) il quale invia tale segnale decodificato ad un dispositivo di uscita (36).
5. Procedimento di trasmissione audio e video tramite internet comprendente le operazioni di:
- predisporre (100) un sistema (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti;
- inviare (102) un segnale di ingresso audio o video;
- codificare (104) detto segnale di ingresso ed inviarlo in upload al dispositivo di streaming (18);
- trasformare (106) detto segnale codificato in un flusso di dati streaming; - inviare (108) detto flusso di dati streaming ad un server remoto (24);
- trasmettere (110), da parte di detto server remoto (24), detto flusso di dati streaming ad almeno un display di utilizzatore finale (28).
6. Procedimento di ricezione audio e video tramite internet comprendente le operazioni di:
- predisporre un sistema (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti;
- ricevere tramite i routers in failover (20) un flusso di dati streaming (30) in cooperazione con un decodificatore (32);
- trasmettere un associato segnale decodificato ad un processore di uscita (34) il quale rende usufruibile tale segnale a un dispositivo di uscita (36).
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2021
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