專利名稱：基于dvb-s的中國氣象頻道網(wǎng)上直播設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣象信息播放設(shè)備，尤其涉及一種基矛DVB-S的中國氣象頻道網(wǎng)上 直播設(shè)備。
背景技術(shù)：
中國氣象頻道(China Weather TV)是以中國氣象基本業(yè)務(wù)和氣象信息資源為基礎(chǔ)，依托 廣電傳輸系統(tǒng)，向社會公眾提供權(quán)威、實用、細(xì)分的各類氣象信息和其他相關(guān)生活服務(wù)信息 的全天候、公益性電視氣象服務(wù)的專業(yè)電視頻道。該頻道采用非欄目化、整頻道打通的播出 方式，以十分鐘為基本單元，全天高頻次滾動播出，內(nèi)容隨時更新，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了很 好的氣象支持。但是由于有些地區(qū)的電視轉(zhuǎn)播問題，導(dǎo)致人們無法正常收看到該氣象頻道。 由于互聯(lián)網(wǎng)的廣泛普及，人們上網(wǎng)的條件非常方便，但在網(wǎng)上卻無法收看到該氣象頻道的信 息。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了解決目前人們在無法通過電視收看中國氣象頻道的地區(qū)也無 法通過互聯(lián)網(wǎng)正常收看中國氣象頻道的問題，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，利用DVB-S (Digital Video Broadcast System)衛(wèi)星數(shù)字電視系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)、流媒體、視頻等技術(shù)實 現(xiàn)了中國氣象頻道電視信號在互聯(lián)網(wǎng)上實時播出，改變了目前電視觀眾必須等在電視機前收 看天氣預(yù)報的局面，大大提升電視氣象信息觸達(dá)率等優(yōu)點的基于DVB-S的中國氣象頻道網(wǎng)上 直播設(shè)備。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案
一種基于DVB-S的中國氣象頻道網(wǎng)上直播設(shè)備，它包括DVB-S接收模塊，該模塊接收中 國氣象頻道的衛(wèi)星信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，該模塊與數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊連接；數(shù)據(jù)服務(wù) 器模塊與視頻處理模塊連接，視頻處理模塊將數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊內(nèi)信息轉(zhuǎn)換為AV信號，視頻處 理模塊與視頻WEB服務(wù)器模塊連接；視頻WEB服務(wù)器模塊將AV信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)流媒體信號， 并與互聯(lián)網(wǎng)連接。
所述視頻WEB服務(wù)器模塊還與影視插播模塊連接。
所述DVB-S接收模塊包括信源和復(fù)用模塊以及信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊；
其中信源編碼和復(fù)用模塊輸入端與衛(wèi)星通信，輸出端與^號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊連接， 它進(jìn)行模/數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)變換以及數(shù)字壓縮以形成信號；
信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊對信號處理后其輸出端將信號輸送到數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊。
本實用新型通過中星6B衛(wèi)星(東經(jīng)115.5度，E14轉(zhuǎn)發(fā)器，C波段，下行頻率3680Mh, 符號率27.50MPS,垂直極化方式)廣播，轉(zhuǎn)播各類氣象信息和其他相關(guān)生活服務(wù)信息，由 地面衛(wèi)星天線接收，經(jīng)DVB-S模塊處理后將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊中。再由視頻處理模塊 將數(shù)據(jù)通過UDP多播協(xié)議，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AV (Audio/Video)信號，與影視插播模塊的本地 插播節(jié)目，經(jīng)過視頻web服務(wù)器模塊用媒體內(nèi)容制作工具(RealProducer)把音頻、視頻等多 媒體文件格式轉(zhuǎn)換成RealServer支持并進(jìn)行流式廣播的Real格式，實時壓制現(xiàn)場信號并傳送 給RealServer進(jìn)行現(xiàn)場直播。通過客戶端qx_channel.asp程序結(jié)合播放軟件realplayer實現(xiàn)網(wǎng) 上播放。
本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可滿足人們對氣象信號的需求。利用DVB-S接收 模塊以及網(wǎng)絡(luò)、流媒體、視頻等技術(shù)，采用384kbps數(shù)據(jù)傳輸速率，在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)了中國氣象頻道AV信號實時播出。擴(kuò)大了公共氣象服務(wù)覆蓋面,提高了中國氣象頻道的社會影響力。 這種播出方式保證了觀眾只要上網(wǎng)就可以在十分鐘內(nèi)收看到所需的天氣預(yù)報。除了氣象信息 之外，該頻道還播出與環(huán)境、交通、旅游、演出等有關(guān)的資訊，插播當(dāng)?shù)氐臍庀笮畔?，以貼 近生活，服務(wù)夫眾。遇有重大災(zāi)害性天氣，頻道可以進(jìn)行連續(xù)直播報道。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，l.DVB-S接收模塊，2.數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊，3.視頻處理模塊，4.視頻WEB服務(wù)器模 塊，5.客戶端，6.影視插播模塊。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
圖1中，它包括DVB-S接收模塊1，該模塊接收中國氣象頻道的衛(wèi)星信號，并將其轉(zhuǎn)化 為數(shù)字信號，該模塊與數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊2連接；數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊2與視頻處理模塊3連接， 視頻處理模塊3將數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊2內(nèi)信息轉(zhuǎn)換為AV信號，視頻處理模塊3與視頻WEB服務(wù) 器模塊4連接；視頻WEB服務(wù)器模塊4將AV信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)流媒體信號，并與互聯(lián)網(wǎng)連接。
同時視頻WEB服務(wù)器模塊4還與影視插播模塊6連接，可插播當(dāng)?shù)匦畔ⅰ?br> DVB-S接收模塊1包括信源和復(fù)用模塊以及信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊；
其中信源編碼和復(fù)用模塊輸入端與衛(wèi)星通信，輸出端與信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊連接， 它進(jìn)行模/數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)變換以及數(shù)字壓縮以形成信號；
信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊對信號處理后其輸出端將信號輸送到數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊。
其中，數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊2、視頻處理模塊3、視頻WEB服務(wù)器模塊4、影視插播模塊6均 為計算機。
DVB-S接收模塊l基本組成
1信源編碼和復(fù)用模塊(用于信號形成)
信源編碼部分主要完成模/數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)變換以及數(shù)字壓縮功能。模/數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)變換系統(tǒng)能處 理多種不同格式、不同標(biāo)準(zhǔn)并將其變換為單一的、可以進(jìn)行壓縮處理的數(shù)字信號；壓縮編碼 部分即是把該數(shù)字信號進(jìn)行壓縮，降低其碼率，使常規(guī)的一條模擬傳輸通道可傳輸多路數(shù)字 電視信號且基本不降低信號質(zhì)量；節(jié)目復(fù)用是指視音頻相輔助數(shù)據(jù)經(jīng)節(jié)目復(fù)用器混合成一個 數(shù)據(jù)流，即構(gòu)成節(jié)目數(shù)碼流，同時加入一些業(yè)務(wù)用的信息。
2信道編碼和數(shù)字調(diào)制(信號傳輸)
由于衛(wèi)星信道中信號衰減很大，信噪比較低，因此必須犧牲一定的頻譜利用率以保證足 夠的功率利用率，DVB-S就采取了兩種措施 一是采用級聯(lián)的信道編碼方案；二是采用QPSK 調(diào)制。
2.1信道編碼
數(shù)字信號在傳輸中最重要的是防止誤碼，因此傳輸中要在原信源編碼序列中以某種方式 加入某些作為誤差控制用的數(shù)碼(即糾錯碼)，以實現(xiàn)自動糾錯，從而提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?DVB-S采用了前向糾錯編碼(FEC)。
級聯(lián)信道編碼由RS編碼(里德-索羅門編碼)和巻積碼組成。其中RS碼也稱為外碼，碼 型為RS (204, 188),其特點為糾正與本組(8比特為一組)有關(guān)的誤碼，對糾正突發(fā)性誤碼 很有效。巻積編碼又為內(nèi)碼，碼型可于V2， M, M， ^和7/3中選擇，選擇的標(biāo)準(zhǔn)是在頻譜 利用率和抗誤碼性能間權(quán)衡，巻積編碼除糾正本組的誤碼以外，也糾正其他組的誤碼。在RS碼與巻積碼間為一交織器，采用巻積交織方案。交織是為解決巻積編碼可能產(chǎn)生的 連續(xù)誤碼，交織器可將連續(xù)誤碼分散開，使接收端能夠有效的糾錯，使連續(xù)誤碼不會超出糾 錯能力。
2.2數(shù)字調(diào)制
四相相移鍵控(QPSK)調(diào)制的傳輸效率高，抗誤碼性能較優(yōu)，其調(diào)制信號是包絡(luò)恒定信 號，傳輸信道中的幅度衰減對其性能無影響，非常適合衛(wèi)星信道(因衛(wèi)星傳輸信道衰減很大) 但其信道利用率不高，僅為O.SHzZbps。例如，天線接收下來的衛(wèi)星信號(C頻段或Ku段)經(jīng)低 噪聲放大和下變頻變成L頻段(0.9-1.4GHz)信號，進(jìn)入綜合接收解碼器(IRD)，經(jīng)調(diào)諧器和 QPSK解調(diào)器解調(diào)為數(shù)字信號(數(shù)字流)，此數(shù)據(jù)流經(jīng)維特比解碎(Viterby)、去交織及R-S解碼， 對傳輸中引入的誤碼進(jìn)行糾錯，然后對此數(shù)字流進(jìn)行去復(fù)用，解出的數(shù)據(jù)流送到MPEG-2視 頻、音頻解碼器，經(jīng)過解壓縮、數(shù)模變換等處理后輸出模擬信號，輸出的模擬視頻信號可以 是分量信號也可以是復(fù)合信號。
流媒體技術(shù)(Streaming Media Technology)是為解決以互聯(lián)網(wǎng)上多媒體信息(以視/音頻 信息為主)傳輸問超而產(chǎn)生發(fā)展起來的一種新興的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。采用流媒體技術(shù)，能夠有 效地突破低比特率接入互聯(lián)網(wǎng)方式下的帶寬瓶頸，克服文件下載傳輸方式的不足，實現(xiàn)多媒 體信息在互聯(lián)網(wǎng)上的流式傳輸。
流包含兩種含義，廣義上的流是使音頻和視頻形成穩(wěn)定和連續(xù)的傳輸流和回放流的一系 技術(shù)、方法和協(xié)議的總稱，習(xí)慣上稱之為流媒體系統(tǒng)；而狹義上的流是相對于傳統(tǒng)的下載一 回放(Download-Playback)方式而言的一種媒體格式，能從互聯(lián)網(wǎng)上獲取音頻和視頻等連續(xù) 的多媒體流，客戶可以邊接收邊播放，使延時大大減少。
流媒體技術(shù)的關(guān)鍵是流式傳輸、文件的壓縮和數(shù)據(jù)的緩存這三個方面。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸多 媒體信息目前主要有下載和流式傳輸兩種方式。其一，利用Tm方式時，多媒體信息受網(wǎng)絡(luò) 帶寬的限制，下載時間較長，所以這種處理方法延遲很大。其二，采用流式傳輸時，多媒體 信息由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器向用戶計算機連續(xù)實時傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢即 可進(jìn)行觀看。當(dāng)多媒體信息在客戶機上播放時，文件的剩余部分將在后臺從網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器 內(nèi)繼續(xù)下載，大大節(jié)省了延時時間。
另外，與下載方式相比，盡管流式傳輸對于系統(tǒng)存儲容量的要求大大降低，但它的實現(xiàn) 仍需要緩存。這是因為互聯(lián)網(wǎng)在傳輸數(shù)據(jù)過程中把數(shù)據(jù)分解為若干個數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部采 用無連接方式傳送。由于網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)變化的，各個分組選擇的路由可能不盡相同，故到達(dá)用 戶計算機的路徑和時間延遲也就不同。也就是說可能出現(xiàn)后面的數(shù)據(jù)先到達(dá)的現(xiàn)象。所以， 必須使用緩存機制來彌補延遲和抖動的影響，使多媒體信息能正確連續(xù)的輸出，不會因網(wǎng)絡(luò) 暫時擁塞而使播放出現(xiàn)停頓。高速緩存使用環(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)，通過丟棄己經(jīng)播放的 內(nèi)容，可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)的媒體內(nèi)容，所以它需要的緩存空間較 小。
通道和協(xié)議
視頻web服務(wù)器內(nèi)的RealServer使用兩種通道與客戶端拔 豐realplayer通訊 一種是控制 通道，用來傳輸諸如"暫停"、"向前"等命令，使用TCP協(xié)議；另一個是數(shù)據(jù)通道，用來傳輸實 際的媒體數(shù)據(jù)，使用UDP協(xié)議。
RealServer則使用RTSP協(xié)議。瀏覽器通過HTTP協(xié)議向RealServer服務(wù)器發(fā)出請求，URL 請求中包含激活RAMGEN的參數(shù)。指向被請求SMIL文件的URL引發(fā)RAMGEN自動產(chǎn)生一個 包含SMIL文件位置的RAM文件，這個RAM文件將被傳送給瀏覽器。RAM文件的擴(kuò)展名(.ram 或者.rpm)將使得瀏覽器激活RealPlayer程序。RealPlayer接受瀏覽器傳遞過來的RAM文件， 然后用RTSP協(xié)議與RealServer進(jìn)行通訊，請求該RAM文件中包含的SMIL文件。根據(jù)在SMIL 文件中包含的信息，Realplayer向RealServer請求、接受并播放媒體元素。
RTSP通信數(shù)據(jù)包格式RealNetworks公司在RealSystem系統(tǒng)中率先實現(xiàn)了 RTSP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信。RTSP協(xié)議通信 是一種有狀態(tài)的通信，在語法及操作上均與HTTP/1.1很相似，但仍有許多方面區(qū)別很大，如 盯SP服務(wù)一般需要保持狀態(tài)，而HTTP本質(zhì)上是無狀態(tài)的。對于RTSP通信，數(shù)據(jù)可以通過不 同的協(xié)議進(jìn)行傳輸(如RDT或RTP)。目前，RealServer通過標(biāo)準(zhǔn)的實時傳輸協(xié)議RTP和Real 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議RDT兩種數(shù)據(jù)包格式將流媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到RTSP客戶端。
RealSystem中的通訊
在RealSystem中，通信過程可分為兩部分其一，Encoder與RealServer之間的通訊。 當(dāng)編碼器Encoder需要向RealServer傳輸壓縮好的數(shù)據(jù)時，通常使用one-way(UDP)與RealServer 通訊。而一些防火墻通常禁止UDP數(shù)據(jù)包通過，因此，RealProducer可以設(shè)置成使用TCP協(xié) 議的方式向服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)。其二， RealServer與RealPlayer之間的通訊。當(dāng)用戶在瀏覽器上 點擊一個指向媒體文件的鏈接時，RealPlayer打開一個與RealServer的雙路連接，通過這個連 接與RealServer之間來回傳輸信息。 一但RealServer接受了客戶端的請求，它將通過UDP協(xié) 議傳輸客戶請求的數(shù)據(jù)，qx_channel.asp程序主要功能是結(jié)合RealPlayer多媒體播放器實現(xiàn)中 國氣象頻道av信號在網(wǎng)頁jE自動還原播放。
權(quán)利要求1、一種基于DVB-S的中國氣象頻道網(wǎng)上直播設(shè)備，其特征是它包括DVB-S接收模塊，該模塊接收中國氣象頻道的衛(wèi)星信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，該模塊與數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊連接；數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊與視頻處理模塊連接，視頻處理模塊將數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊內(nèi)信息轉(zhuǎn)換為AV信號，視頻處理模塊與視頻WEB服務(wù)器模塊連接；視頻WEB服務(wù)器模塊將AV信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)流媒體信號，并與互聯(lián)網(wǎng)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DVB-S的中國氣象頻道網(wǎng)上直播設(shè)備，其特征是所述視 頻WEB服務(wù)器模塊還與影視插播模塊連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DVB-S的中國氣象頻道網(wǎng)上直播設(shè)備，其特征是所述 DVB-S接收模塊包括信源和復(fù)用模塊以及信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊；其中信源編碼和復(fù)用模塊輸入端與衛(wèi)星通信，輸出端與信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊連接， 它進(jìn)行模/數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)變換以及數(shù)字壓縮以形成信號；信號編碼和數(shù)字調(diào)制模塊對信號處理后其輸出端將信號輸送到數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種基于DVB-S的中國氣象頻道網(wǎng)上直播設(shè)備。解決了人們無法通過互聯(lián)網(wǎng)正常收看中國氣象頻道的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實現(xiàn)了中國氣象頻道電視信號在互聯(lián)網(wǎng)上實時播出，提升電視氣象信息觸達(dá)率等優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)為它包括DVB-S接收模塊，該模塊接收中國氣象頻道的衛(wèi)星信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，該模塊與數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊連接；數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊與視頻處理模塊連接，視頻處理模塊將數(shù)據(jù)服務(wù)器模塊內(nèi)信息轉(zhuǎn)換為AV信號，視頻處理模塊與視頻WEB服務(wù)器模塊連接；視頻WEB服務(wù)器模塊將AV信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)流媒體信號，并與互聯(lián)網(wǎng)連接。
文檔編號H04H20/74GK201150066SQ20082001732
公開日2008年11月12日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者軍 尤, 王建國 申請人:山東省氣象信息中心