CN111726700B - 视频转播系统和视频接收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种视频转播系统和视频接收系统，该视频转播系统中的编码设备对接收的超高清视频信号进行编码，得到超高清视频TS流信号，并将超高清视频TS流信号发送至信号变频调制设备；信号变频调制设备对接收的超高清视频TS流信号进行调制和频率变换，得到处理后的TS流信号；信号功率放大设备用于对处理后的TS流信号进行功率放大，得到功率放大信号；波导设备将功率放大信号传输给卫星发射天线，以使卫星发射天线将功率放大信号发射至卫星，供卫星上的转发器转发使用。地面接收到卫星转发的信号后，进行频率变换功率放大和解调和解码，恢复出超高清视频信号进行播放或者记录。本发明提高了8K超高清视频信号的传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及卫星转播技术领域，尤其是涉及一种视频转播系统和视频接收系统。
背景技术
根据ITU-R BT.2020《超高清晰度电视系统节目制作和国际交换用参数值》和GY/T307-2017《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》规定，超高清图像的分辨率为3840×2160和7680×4320，也就是俗称的4K和8K。从电视终端角度讲，能够接收、处理和显示超高清节目的电视机称为超高清电视。4K超高清电视屏幕的分辨率为3840×2160像素，清晰度可达到2160电视线，8K超高清电视屏幕的分辨率为7680×4320像素，清晰度可达到4320电视线。超高清视频的传输，按照H.265标准(350-1000压缩比)，4K视频传输的传输速率至少为12-40Mbps，8K视频传输的传输速率至少为48-160Mbps。目前也有10K超高清视频、12K超高清视频和16K超高清视频的一些研究性应用在进行。
由于8K超高清视频和8K以上分辩利率的超高清视频数据量非常大，对8K超高强视频的传输来说，技术难度很大，对传输的技术系统要求很高。目前，视频传输的主要技术方案包括：开放式广播电视信号发射塔广播发送、有线电视网传输、IPTV电视专网传输、互联网传输、卫星传输等。其中，发射塔广播方式发送信号有效传播距离有限，是最早一代电视信号的传输方式，在目前实际用户使用量极少；有线电视网传输主要解决城域内电视信号的传输，一般是有线电视网络公司向终端用户传输节目使用，很少承载跨城域传输；IPTV电视专网传输与有线电视网传输类似，主要是解决城域内向终端用户的节目传输；互联网传输是近年新兴起的技术，可灵活适应不同用户的需求，为每个终端用户分别传输个性化的节目，但是大规模传输时需要的网络带宽和费用极大。上述传输方式在对8K超高清视频内容传输方面都有不相适应的因素，因此迫切需要寻找一种更加方便高效的传输方式，卫星传输就成为一种可选的技术途径。
通常情况下，重大新闻事件的报道，或者体育赛事的报道会使用现场报道，或者现场报道与演播室结合的方式进行。那么，如何将现场报道的视频图像传输到演播室，经过电视台内部的播控系统处理，添加台标、字幕，并经过安全播出控制后向公众播出，就是迫切需要解决的问题。进入超高清时代以后，特别是伴随着8k视频的应用与发展，本领域的专业技术人员一直在探索各种超高速传输方式、传输系统和传输链路。目前应用比较广泛的有4G无线通讯传输，微波传输，互联网传输。但是这些传输方式的安全性可靠性和带宽都有很大问题，难以实际传输8k超高清视频节目，卫星传输系统就成为了一种可选的技术途径。但是，没有相对成熟完整的技术方案和系统连接模式。
虽然8K超高清视频信号的传输系统和视频接收系统也基本是信源编码、信道调制、功率增强和发射，通过卫星转发后进行信号解调和解码，但是国际上只有通过卫星传输4K超高清视频的成功经验，目前还没有公开的商业化的8K超高清视频卫星传输系统的技术构成，相应的技术标准也是缺失的，没有公开的8K超高清视频卫星传输与视频接收系统的设备组成、连接方式。通过互联网虽然可以实现8K超高清视频的传输，但是对传输网络的带宽和实时性要求非常大，同时，如果需要把一个节目向很多用户进行分发的情况下，带宽和流量的费用会非常高，这在很大程度上制约了8K超高清视频业务的进一步广泛应用。
由于8K技术发展相对不成熟，很多8K视频相关的采样设备、编码设备、调制设备、解码设备等技术标准不统一，输出接口各异，设备和设备之间很难互联互通，完整的8K视频卫星传输系统的设备构成方式、信号变换方式、接口方式、接口协议、系统适合使用的码率等都不明确，业内很难使用卫星传输方式传输8K超高清视频。同时，生产超高清视频的超高清转播车、超高清摄像机、超高清切换台系统，其内部的工作原理、系统连接方式、系统对外输出接口形式和输出内容的组成形式也多种多样。在这种情况下，对各类超高清信号源输出接口和输出内容组成形式的准确识别和清晰定义，对后续的编码传输环节就非常重要。
针对上述技术问题，现有技术中未见解决的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视频转播系统和视频接收系统，以提供一整套切实可用的超高清视频转播系统和视频接收系统，与相对成熟的卫星转发系统配套使用，可实现超高清视频通过卫星转播/直播的方式进行高效的传输。
第一方面，本发明实施例提供了一种视频转播系统，该系统包括编码设备、信号变频调制设备、信号功率放大设备和卫星发射天线；视频信号源通过SDI线缆或者光纤与编码设备连接；编码设备与信号变频调制设备连接；信号变频调制设备通过射频线缆与信号功率放大设备连接；信号功率放大设备通过波导设备与卫星发射天线相连；编码设备通过SDI线缆或者光纤接收视频信号源提供的超高清视频信号，并对超高清视频信号进行编码，得到超高清视频TS流信号，并将超高清视频TS流信号发送至信号变频调制设备；信号变频调制设备用于对接收的超高清视频TS流信号进行调制和频率变换处理，得到处理后的TS流信号；信号功率放大设备用于对处理后的TS流信号进行功率放大，得到功率放大信号；波导设备用于将功率放大信号传输给卫星发射天线，以使卫星发射天线将功率放大信号发射至卫星，供卫星上的转发器转发使用。
进一步的，上述视频信号源包括：超高清摄像机、超高清转播车、超高清切换台或者超高清播放器；超高清摄像机、超高清转播车、超高清切换台和超高清播放器均用于提供超高清视频信号。
进一步的，上述编码设备与视频信号源的连接方式包括下述任意一种：通过1路48G的SDI接口电缆连接；通过4路12G的SDI接口电缆连接；通过1路光纤连接。
进一步的，上述编码设备还用于：对8K超高清视频信号进行采样处理；对采样后的8K超高清视频信号进行压缩编码，编码后生成的8K超高清视频TS流信号为1路单路8K视频信号或者为4路4K超高清视频TS流信号组成的8K超高清视频TS流信号。
进一步的，上述编码设备输出的8k超高清视频TS流信号的压缩编码格式采用H.265，压缩编码的码频为15～300Mbps。
进一步的，上述编码设备包括依次连接的信号接收装置、信号采样装置、信号编码装置和码流输出装置。
进一步的，上述信号采样装置用于：采用2SI方式或者SQD方式将1路8K超高清视频编码采样为4路4K超高清视频。
进一步的，上述编码设备还包括码流复用装置；码流复用装置分别与信号编码装置和码流输出装置连接；码流复用装置用于：将4路4K超高清视频TS流信号复用为1路TS流信号。
进一步的，上述编码设备与信号变频调制设备的连接方式为：通过ASI接口电缆连接或者通过IP网络网线连接。
第二方面，本发明实施例提供了一种视频接收系统，该视频接收系统包括依次连接的卫星接收天线、射频信号功率放大设备、射频信号变频解调设备、信号解码输出设备；卫星接收天线用于接收卫星的转发器转发的指定信号，并将指定信号发送至射频信号功率放大设备；射频信号功率放大设备用于对指定信号进行功率放大；射频信号变频解调设备用于对功率放大后的指定信号进行解调处理；信号解码输出设备用于对解调后的信号进行解码处理，并将解码处理后的信号输出至外部设备。
进一步的，上述信号解码输出设备包括输出接口；输出接口包括下述接口的任意一种或多种：8K的SDI接口、4路4K的SDI接口、HDMI2.1接口、4路HDMI2.0接口、光纤接口。
进一步的，上述信号解码输出设备的信号输出形式包括下述中任意一种或多种：1路单路8K的SDI视频信号；1路单路8K的HDMI2.1格式的视频信号；4路2SI方式的4K的SDI视频信号；4路SQD方式的4K的SDI视频信号；4路2SI方式的4K的HDMI 2.0格式的视频信号；4路SQD方式的4K的HDMI 2.0格式的视频信号。
进一步的，上述外部设备包括下述设备中的一种或者多种：8K硬盘录像机、8K录像机、8K视频编码器、8K激光投影设备、8K电视机、8K监视器、8K大屏幕设备、8KLED大屏幕、8KMini LED大屏幕、4K电视机、4K监视器、4K/8K示波器、4K/8K信号分析仪。
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转播系统和视频接收系统，该视频转播系统中的编码设备对接收的视频信号源提供的超高清视频信号进行编码，得到超高清视频TS流信号，并将超高清视频TS流信号发送至信号变频调制设备；信号变频调制设备对接收的超高清视频TS流信号进行调制和频率变换处理，得到处理后的TS流信号；信号功率放大设备用于对处理后的TS流信号进行功率放大，得到功率放大信号；波导设备将功率放大信号传输给卫星发射天线，以使卫星发射天线将功率放大信号发射至卫星，通过卫星转发器向地面转发。地面视频接收系统接收到卫星转发的信号后，对转发信号进行频率变换功率放大和解调、解复用、解码，恢复出超高清视频信号进行播放或者记录。本发明提高了8K超高清视频信号的传输效率，便于将超高清视频节目向多地多址同时发送，降低了超高清视频推广应用成本，具有重要的实际应用价值。
本发明解决了目前卫星视频转播、卫星视频接收系统间处理超高清节目传输时缺少互联互通的标准，系统中使用的设备无法互联互通的问题，解决了传统网络方式传输8K超高清视频时巨大的流量费用问题，在进行8K超高清视频直播、转播或者将8K超高清视频向多个目标接收地点进行分发时，具有突出的技术优势。本发明通过大量前期技术实验，确定了8K超高清视频编码码率与卫星传输信道之间的对应关系，并给出8K超高清视频编码码率控制的范围，确定了卫星转播/直播系统组成设备的构成，系统间的信号连接方式、接口方式和设备间控制连接关系，为通过卫星进行8K超高清视频传输的广泛应用扫除了技术障碍。
本发明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，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，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转播系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种编码设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的采用SQD方式进行图像信号分割/采样的示意图；
图4为本发明实施例提供的采用2SI方式进行图像信号分割/采样的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种视频接收系统的结构示意图。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
考虑到现有技术中超高清视频信号的传输效率较低的问题，本发明实施例提供了一种视频转播系统和视频接收系统，该技术可以应用于卫星视频转播、视频播放、卫星直播、实况转播、通过卫星进行超高清视频内容传输等应用场景中。
为了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转播系统进行详细介绍；如图1所示，该系统包括编码设备10、信号变频调制设备11、信号功率放大设备12和卫星发射天线13；视频信号源通过SDI(serial digital interface，数字分量串行接口)线缆或者光纤与编码设备10连接；编码设备10与信号变频调制设备11连接；信号变频调制设备11通过射频线缆与信号功率放大设备12连接；信号功率放大设备12通过波导设备与卫星发射天线13相连。
编码设备10通过SDI线缆或者光纤接收视频信号源提供的超高清视频信号，并对超高清视频信号进行编码，得到超高清视频TS流信号，并将超高清视频TS(TransportStream，传输流)流信号发送至信号变频调制设备。
信号变频调制设备11用于对接收的超高清视频TS流信号进行调制和频率变换处理，得到处理后的TS流信号。
信号功率放大设备12用于对处理后的TS流信号进行功率放大，得到功率放大信号；波导设备用于将功率放大信号传输给卫星发射天线13，以使卫星发射天线13将功率放大信号发射至卫星，供卫星上的转发器转发使用。
上述超高清视频信号也就是需要传输给远程用户的视频内容，也可称为节目信号。上述编码设备10可以根据预先设定的参数对该超高清视频信号进行编码和必要的复用处理；编码时通常会需要接收信号源传输来的超高清视频信号，因此，该编码设备可以对实时超高清视频信号进行采样，并对采样数据进行压缩编码。常见的压缩编码格式有MPEG2，JPEG2000，H.264，H.265等，压缩编码后编码设备生成8K超高清视频TS流信号实时输出。
上述信号变频调制设备11为了将超高清视频信号发射给卫星的转发器，通常需要将该超高清视频信号的内容按照一定的格式和调制方式调制到特定的频段上。也即是，该信号变频调制设备11可以接收编码后的超高清视频信号，并将对该信号进行适配卫星传输信道的处理，将处理后的信号输出到卫星射频信道，也可称为卫星信道适配器。卫星信道适配器对接收的信号进行处理主要遵循DVB-S和DVB-S2两大标准，DVB-S2是新一代卫星信道传输标准，采用了纠错能力更强的信道编码和传输效率更高的调制方式。
经过信号变频调制设备11处理后的信号实际上已经是射频信号，为了发射上星必须解决上星传输中的能量衰减问题，所以需要对射频信号进行功率放大，也即是利用信号功率放大设备12负责对调制后的TS流信号进行功率放大。
波导设备负责连接信号功率放大设备12和卫星发射天线13，为射频信号提供一个衰减很小的通道，将放大后的超高清视频TS流信号(相当于上述功率放大信号或者功率放大后的射频信号)传输给卫星发射天线；卫星发射天线负责将放大后的超高清视频TS流信号向卫星发射，供卫星上的转发器转发使用。卫星发射天线需要准确的将波束传输至卫星，通常卫星发射天线可工作在C波段、Ku波段或者Ka波段。由于C波段具备优良的抗雨衰性能，所以卫星转播多采用C波段射频信号进行上星和下行转发。本实施例也优选使用C波段进行信号转发。
在实际工作中，卫星接收机接收到天线上行发射的信号后，同样需要对信号进行必要的频率转换和功率放大，然后通过转发器向预定区域转发。通常一个卫星上会有多个波段的多个转发器，每个转发器的上行频率和下行频率是不同的，信号变频调制设备负责将视频信号调制变频到预定的卫星转发器的上行频段上。同样，在接收系统中，需要将卫星信号接收系统的射频接收设备的工作频率设定到预定转发器的下行频段上，才能正确接收和恢复出视频内容。
在具体实现时，上述视频信号源包括超高清摄像机、超高清转播车、超高清切换台或者超高清播放器；超高清摄像机、超高清转播车、超高清切换台和超高清播放器均用于提供超高清视频信号。也即是，该视频信号源可以是超高清摄像机，通过拍摄相关内容获得实时超高清视频信号；可以是超高清播放器，播放事先制作完成的超高清视频内容；可以是超高清转播车，可以汇集众多的超高清视频信号，对这些视频信号进行编辑加工、切换、格式变换、添加字幕信息等处理后输出超高清视频节目信号；也可以是超高清切换台，为两路或者多路超高清视频提供切换、特技等制作处理，同时输出经过制作的超高清视频信号。上述超高清视频信号可以是8K超高清视频信号，也可以是更高分辨率超高清视频信号。
通常摄像机和播放器提供多种接口输出视频信号，但是由于8K超高清信号数据量特别巨大，普通的1路信号传输接口已经很难传输，为此，本实施例提出一种解决方案，将1路8K信号通过4路4K SDI接口输出，此时编码设备与视频信号源的连接方式为通过4路12G的SDI接口电缆连接。这种情况下，需要编码设备10内部分别处理这4路4k视频信号的处理板/处理卡/芯片/逻辑电路等进行严格的同步。随着技术的进步，SDI接口传输性能也将有所提升，当SDI线缆和接口可以安全可靠地实现48G信号传输时，也可通过1路48G的SDI接口电缆连接视频信号源与编码设备10。同时，1路光纤连接也是一种可行的方式，需要视频信号源与编码设备10同时支持相同的光传输信号协议。
上述编码设备还用于对8K超高清视频信号进行采样处理；对采样后的8K超高清视频信号进行压缩编码，编码后生成的8K超高清视频TS流信号为1路单路8K视频信号或者为4路4K超高清视频TS流信号组成的8K超高清视频TS流信号。该编码设备输出的8k超高清视频TS流信号的压缩编码格式可以采用H.265，压缩编码的码频可以为15～300Mbps。
在实际情况下，8K超高清视频信号的卫星传输码率通常选择在60Mbps～180Mbps之间。码率的选择主要参考对接收回放端解码播出质量的要求、信道传输费用、信道编码格式、卫星传输信道调制方式、卫星转发器带宽等，按照一定经济条件约束下的最大带宽承载能力设计编码码率，同时为保障由于镜头运动剧烈、画面复杂度变化等因素引入的编码输出码率不稳定情况下，系统可承载变化码率的正确传输，编码码率通常应比卫星信道可承载的系统码率略有降低，系统码率留有2～5Mbps余量即可。
上述编码设备10可以包括依次连接的信号接收装置、信号采样装置、信号编码装置、和码流输出装置。
在一些实施例中，该编码设备10还包括流复用装置，如图2所示为一种编码设备的机构示意图；该码流复用装置分别与信号编码装置和码流输出装置连接。也即是：上述编码设备10编码后生成的8K超高清视频TS流信号为4路4K超高清视频TS流信号组成的8K超高清视频TS流信号时，通过编码设备内部的复用装置，将4路4K超高清视频TS流信号复用为1路TS流信号。
在实际应用中，无论编码设备10通过1个SDI线缆接收8K超高清视频信号还是通过4路12G的SDI接口电缆接收8K超高清视频信号，编码设备都可以在内部通过信号接收装置将8K超高清视频的每一帧8K画面完整的恢复出来，与此同时，编码设备内部的信号采样装置也可将4路4K SDI视频分别采样，或者将一帧8k画面分别采样成4个子画面，每个子画面为4K画幅；也可将4路4K SDI视频恢复为每一帧8K画面后，对画面重新采样为不同采样格式的4路4K内容。
上述编码设备10可将1路8K超高清视频编码采样为4路4K超高清视频信号，或将4路4K超高清视频信号重采样为不同采样格式的4路4K超高清视频信号。4路4K超高清视频信号的采样方式及其对应的重新组合方式分别为：2SI(2sample interleave，二取样交织)方式或者SQD(Square Division，四等分正方形分割)方式。4路4K视频信号包括：通过4路2SI方式采集4路的4K视频信号，或者通过4路SQD方式采集的4路4K视频信号。
关于2SI和SQD两种采集方式的简要说明如下：初期的SQD，后期出现的2SI。如图3所示为采用SQD方式进行图像信号分割的示意图，SQD方式将1路8K画面分割为4个各自独立的正方形，每个正方形是整个8K画面的一部分，将每个正方形的内容编码为1路4K视频信号(如图3中所示的4个12G·SDI的信号)；在接收端恢复8K画面做拼接时，按照各路画面原来的位置恢复出来即可。如图4所示为采用2SI方式进行图像信号分割的示意图，2SI采样方式则是将两两相邻的2个点分配给不同路的4K信号，这样每路4K画面的内容与8K画面是完全相同的，差异仅是分辨率的不同。这样当接收端恢复8K画面时，有1路4K信号暂时丢帧，只会造成恢复出的8K画面亮度的降低，不会影响观众对视频内容的理解和观看。
实际应用中，视频信号源通过4路4K的SDI线缆输出1路8K超高清视频，是一个工程技术上非常经济有效的方式。由于目前8k视频技术非常前沿，直接输出8k视频信号的48GSDI线缆及接口设备还不成熟，价格也非常昂贵，直接输出8k视频信号的光纤接口协议还不是很成熟，应用范围不广，设备之间很难互联互通。与此同时，12G 4k的SDI接口技术成熟，应用广泛，使用此接口的设备互联互通相对方便很多。同时，如果编码设备对4路4K视频进行编码的话，可以直接利用现有设备/板卡/芯片进行集成，实现代价小，技术上安全可靠。为此，本发明优选使用4路4K SDI线缆连接视频信号源与编码设备。
具体地，如果超高清视频信号为1路8K视频信号，可采用一个预设的信号编码模块，可将超高清视频信号编码为1路8K超高清视频TS流信号，也可重采样后编码为4路4K超高清视频TS流信号；如果超高清视频信号为4路4K视频信号组成的8K视频信号，采用预设的信号编码模块分别对每路4K视频信号进行编码，编码为4路4K超高清视频TS流信号，并将4路4K超高清视频TS流信号复用到1路TS流上，生成1路8K超高清视频TS流信号。
关于2SI和SQD两种图像采集方式与接收端恢复方式的选择上，两种方式各有优点。2SI采样方式将两两相邻的2个点分配给不同路的4K信号，这样每路4K画面的内容与8K画面是完全相同的，差异仅是分辨率的不同。这样当接收端恢复8K画面时，如果有1路4K信号暂时丢帧，只会造成恢复出的8K画面亮度的降低，不会影响观众对视频内容的理解和观看。但是由于目前视频压缩编码是有损压缩，SQD方式分割的画面，其每一个子画面中的任何相邻像素，关联性大于2SI方式分割的画面，有利于提高压缩效率。在相同的编码码率的情况下，SQD方式分割的画面解码后恢复出的画面质量优于2SI方式分割解码后恢复出的画面。本发明优选推荐使用SQD方式对8K视频进行分割采样。
综上，基于工程容易实现角度考虑，并且从方案的经济性出发，本发明的优选实施例使用4路4K SDI线缆连接视频信号源与编码设备，并且使用SQD方式对8K视频进行分割采样。
实际上，无论视频信号源以何种方式被传输到编码设备，编码设备都可以通过其内部的信号接收装置和信号采样装置的配合，对8k视频进行重采样，以最合适的画面分割方式进行采样和压缩编码。关于合适的画面分割方式主要考虑如下因素：卫星传输信道误码率、现有编码设备支持的编码格式。如果卫星传输信道误码率很小，可以采用SQD方式采样为4路4k视频分别编码；如果卫星传输信道误码率很小，有成熟的8K编码器，可直接编码成1路8K超高清视频TS流信号，压缩效率高，技术环节少，可靠性高，实施简便；如果卫星传输信道误码率较高，可通过4路2SI方式采样为4路4K视频信号，编码为4路4K视频TS信号。当使用2SI方式将1路8K超高清视频信号采集为4路4K视频信号时，每一路4K视频信号都包含了完整的8K画面内容，在接收端，如果某一路4K信号接收不正常，最终恢复出的画面仍然是完整的，有利于信号传输的可靠性，提高接收端观看满意度。
进一步的，上述编码设备10与信号变频调制设备11的连接方式为：通过ASI(Asynchronous Serial Interface，异步串行接口)接口电缆连接，或者通过IP(InternetProtocol，指互联网协议)网络网线连接。在具体实现时，通过ASI接口连接时，编码设备输出的信号格式为TS流Over ASI，通过IP网络连接时，输出的信号格式为TS流Over IP。
上述视频转播系统，提高了8K超高清视频信号的传输效率，便于将超高清视频节目向多地多址同时发送，降低了超高清视频推广应用成本，具有重要的实际应用价值。
本发明实施例还提供了一种视频接收系统，如图5所示，该视频接收系统包括依次连接的卫星接收天线50、射频信号功率放大设备51、射频信号变频解调设备52和信号解码输出设备53。
卫星接收天线50用于接收卫星的转发器转发的指定信号，并将该指定信号发送至射频信号功率放大设备51；射频信号功率放大设备51用于对指定信号进行功率放大；射频信号变频解调设备52用于对功率放大后的指定信号进行解调处理；信号解码输出设备53用于对解调后的信号进行解码处理，并将解码处理后的信号输出至外部设备。
在实际工作中，卫星接收天线50可以接收由卫星的转发器转发的微弱信号，并尽可能去除杂讯。由卫星的转发器发送的指定信号，达到地面通过天线面接收，反射聚焦到馈源和高频头的接收口，经高频头对微弱的卫星转发信号进行放大和变频，由LNB(Low NoiseBlock，高频头)输出，将信号通过射频电缆送至卫星接收机；卫星接收机将高频头送来的卫星信号进行解调，解码后输出视频图像信号和伴音信号。
进一步的，信号解码输出设备53包括输出接口；该输出接口包括下述接口的任意一种或多种：8K的SDI接口、4路4K的SDI接口、HDMI2.1接口、4路HDMI2.0接口、光纤接口。
上述信号解码输出设备53的信号输出形式包括下述中任意一种或多种：1路单路8K的SDI视频信号；1路单路8K的HDMI2.1格式的视频信号；4路2SI方式的4K的SDI视频信号；4路SQD方式的4K的SDI视频信号；4路2SI方式的4K的HDMI 2.0格式的视频信号；4路SQD方式的4K的HDMI 2.0格式的视频信号。
具体信号解码输出设备53输出接口的选择，通常参考后续视音频播放设备或者记录设备的接口格式定。目前部分8K电视机具备4路HDMI 2.0格式接口，部分8K电视机具备1路HDMI 2.1格式(可传输8K超高清视频信号)接口，部分监视器具备4路4K的SDI视频信号接口。依据使用设备的接口方式选择信号解码输出设备输出接口即可。当然也可以根据信号解码输出设备输出接口方式(有限制时)选择具备相应接口的视频播放或记录设备。
进一步的，上述外部设备包括下述设备中的一种或者多种：8K硬盘录像机、8K录像机、8K视频编码器、8K激光投影设备、8K电视机、8K监视器、8K大屏幕设备、8KLED大屏幕、8KMini LED大屏幕、4K电视机、4K监视器、4K/8K示波器、4K/8K信号分析仪。
还需要补充说明的是，本行业的技术人员都清楚的知道，超高清视频信号或者说超高清节目信号不仅包含视频内容，也包含音频内容或称为伴音内容，所以本发明中所提到的视频信号，超高清视频信号等，实际上都可以理解为同时携带了视频信息和音频信息的超高清视频信号。
还需要补充说的是，虽然本发明及其实施例在叙述本发明的技术内容的时候，很多场合是使用8K超高清视频，本领域的技术人员很容易理解，将8K超高清视频替换为10K、12K或者16K等其他分辨率的超高清视频，都可以在本发明的基础上不经过任何创造性劳动实现。所以，8K超高清视频并不是对本发明的技术限制，而只是为了便于使用者理解的举例说明。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种视频转播系统，其特征在于，所述系统包括编码设备、信号变频调制设备、信号功率放大设备和卫星发射天线；
视频信号源通过SDI线缆或者光纤与所述编码设备连接；所述编码设备与所述信号变频调制设备连接；所述信号变频调制设备通过射频线缆与所述信号功率放大设备连接；所述信号功率放大设备通过波导设备与所述卫星发射天线相连；
所述编码设备通过所述SDI线缆或者所述光纤接收所述视频信号源提供的超高清视频信号，并对所述超高清视频信号进行编码，得到超高清视频TS流信号，并将所述超高清视频TS流信号发送至所述信号变频调制设备；
所述信号变频调制设备用于对接收的所述超高清视频TS流信号进行调制和频率变换处理，得到处理后的TS流信号；所述信号功率放大设备用于对所述处理后的TS流信号进行功率放大，得到功率放大信号；
所述波导设备用于将所述功率放大信号传输给卫星发射天线，以使所述卫星发射天线将所述功率放大信号发射至卫星，供所述卫星上的转发器转发使用；
所述超高清视频信号为8K超高清视频信号；
所述编码设备包括依次连接的信号接收装置、信号采样装置、信号编码装置和码流输出装置；所述编码设备中的信号采样装置用于采用2SI方式或者SQD方式将1路8K超高清视频编码采样为4路4K超高清视频，用于降低信号传输接口所需要传输的信号数据量；
编码设备在针对4路4k视频信号的编码处理过程为同步进行的；
所述编码设备还包括码流复用装置；所述码流复用装置分别与所述信号编码装置和所述码流输出装置连接；所述码流复用装置用于：将4路4K超高清视频TS流信号复用为1路TS流信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频信号源包括：超高清摄像机、超高清转播车、超高清切换台或者超高清播放器；
所述超高清摄像机、所述超高清转播车、所述超高清切换台和所述超高清播放器均用于提供所述超高清视频信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述编码设备与所述视频信号源的连接方式包括下述任意一种：
通过1路48G的SDI接口电缆连接；
通过4路12G的SDI接口电缆连接；
通过1路光纤连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述编码设备还用于：
对所述8K超高清视频信号进行采样处理；
对采样后的所述8K超高清视频信号进行压缩编码，编码后生成的8K超高清视频TS流信号为1路单路8K视频信号或者为4路4K超高清视频TS流信号组成的8K超高清视频TS流信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述编码设备输出的8k超高清视频TS流信号的压缩编码格式采用H.265，压缩编码的码频为15～300Mbps。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述编码设备与所述信号变频调制设备的连接方式为：通过ASI接口电缆连接或者通过IP网络网线连接。
7.一种视频接收系统，其特征在于，用于针对权利要求1～6任一项所述的视频转播系统所传输的信号进行处理，所述视频接收系统包括依次连接的卫星接收天线、射频信号功率放大设备、射频信号变频解调设备、信号解码输出设备；
所述卫星接收天线用于接收卫星的转发器转发的指定信号，并将所述指定信号发送至所述射频信号功率放大设备；
所述射频信号功率放大设备用于对所述指定信号进行功率放大；
所述射频信号变频解调设备用于对功率放大后的指定信号进行解调处理；
所述信号解码输出设备用于对解调后的信号进行解码处理，并将解码处理后的信号输出至外部设备。
8.根据权利要求7所述的视频接收系统，其特征在于，所述信号解码输出设备包括输出接口；所述输出接口包括下述接口的任意一种或多种：
8K的SDI接口、4路4K的SDI接口、HDMI2.1接口、4路HDMI2.0接口、光纤接口。
9.根据权利要求8所述的视频接收系统，其特征在于，所述信号解码输出设备的信号输出形式包括下述中任意一种或多种：
1路单路8K的SDI视频信号；1路单路8K的HDMI2.1格式的视频信号；4路2SI方式的4K的SDI视频信号；4路SQD方式的4K的SDI视频信号；4路2SI方式的4K的HDMI 2.0格式的视频信号；4路SQD方式的4K的HDMI 2.0格式的视频信号。
10.根据权利要求7所述的视频接收系统，其特征在于，所述外部设备包括下述设备中的一种或者多种：8K硬盘录像机、8K录像机、8K视频编码器、8K激光投影设备、8K电视机、8K监视器、8K大屏幕设备、8KLED大屏幕、8K Mini LED大屏幕、4K电视机、4K监视器、4K/8K示波器、4K/8K信号分析仪。
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