CN111770065A - 超高清视频信号的上行传输方法和下行传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超高清视频信号的上行传输方法和下行传输方法，该方法包括：对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号；根据待使用的目标卫星转发器的工作频段，对编码信号进行调制，得到调制信号；对调制信号进行功率放大，得到功率放大后的调制信号；通过预设天线，将功率放大后的调制信号发射至目标卫星转发器，以使目标卫星转发器对功率放大后的调制信号进行转发。本发明提高了超高清视频信号的传输质量和传输效率，有利于超高清视频信号的高效传输和进一步应用。

Description

超高清视频信号的上行传输方法和下行传输方法

技术领域

本发明涉及视频信息转播传输技术领域，尤其是涉及一种超高清视频信号的上行传输方法和下行传输方法。

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。

由于8K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法，卫星传输就成为一种可选的技术途径。

卫星传输视频内容的一般原理为：首先，经过视频处理电路处理后的视频信号与经过伴音处理电路处理的伴音信号相加混合成基带信号，然后对中频载波进行调制，将输入的基带信号变为中频调谐波；中频信号再经过上变频，变为指定的发射频率后，送到高频功率放大器进行放大，再由发射天线发射给卫星。上行发射站可向卫星传送一路或多路信号，通常采用主瓣波束较窄的大口径发射天线发射，以提高上行站的抗干扰能力。其次，在地球静止轨道上的通讯卫星的转发器，接收地面发射的上行信号，经过变频和功率发达后，由转发天线向地面转发。最后，由卫星转发器发送的数据信号，到达地面通过接收天线面接收、反射聚焦到馈源和高频头(一体化)的接收口，经高频头对这个微弱的信号进行放大和第一次变频，由LNB孔输出，将信号通过电缆送至室内的卫星接收机，卫星接收机对信号再次变频解调并输出电视节目视音频信号。

虽然8K超高清视频信号的传输也基本是上面的技术原理，但是国际上只有通过卫星传输4K超高清视频的成功经验，目前还没有商业化的8K超高清视频卫星传输模式，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方法。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。

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通过卫星转发的方式进行超高清视频直播、转播、内容分发的方法，包括超高清视频信号的上行传输方法、下行传输方法，以解决8K超高清视频无法通过卫星直播、转播、分发的问题，有利于8K超高清视频业务的发展。

第一方面，本发明实施例提供一种超高清视频信号的上行传输方法，该方法包括：对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号；根据待使用的目标卫星转发器的工作频段，对该编码信号进行调制，得到调制信号；对该调制信号进行功率放大，得到功率放大后的调制信号；通过预设天线，将功率放大后的调制信号发射至目标卫星转发器，以使该目标卫星转发器对功率放大后的调制信号进行转发。

在可选的实施方式中，上述超高清视频信号为1路单路8K视频信号或者4路4K视频信号组成的1路8K视频信号；其中，4路4K视频信号包括：将1路8K视频信号通过4路2SI方式采集为4路4K视频信号，或者将1路8K视频信号通过4路SQD方式采集为4路4K视频信号。

在可选的实施方式中，上述对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号的步骤，包括：如果超高清视频信号为1路单路8K视频信号，将超高清视频信号编码为1路单路8K超高清视频TS流信号；如果该超高清视频信号为4路4K视频信号组成的1路8K视频信号，将超高清视频信号编码为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。

在可选的实施方式中，上述对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号的步骤，包括；采集待发射的超高清视频信号；通过1路48G的SDI接口电缆接收超高清视频信号、通过4路12G的SDI接口电缆接收超高清视频信号或者通过1路光纤接收所述超高清视频信号，以对超高清视频信号进行编码，得到编码信号。

在可选的实施方式中，上述目标卫星转发器的工作频段包括C波段、Ka波段或者Ku波段中的一种。

在可选的实施方式中，上述对采集的超高清视频信号进行编码处理的步骤之前，该方法还包括：预先选择待使用的目标卫星转发器的工作频段，确定信号调制方式、差错控制编码方案、功率放大参数、系统滚降参数等；根据工作频段的目标卫星转发器的带宽、信号调制方式、差错控制编码方案和系统滚降参数，计算卫星信道传输有效带宽；根据卫星信道有效带宽，确定并设置超高清视频信号对应的编码码率。

在可选的实施方式中，上述超高清视频信号对应的编码码率比卫星信道有效带宽小2～10Mbps。

第二方面，本发明实施例提供一种超高清视频信号的下行传输方法，该方法包括：通过卫星接收天线，接收卫星转发器转发的目标信号；该目标信号为：对采集的超高清视频信号进行编码处理、调制和功率放大后，发射至卫星转发器的信号；对接收到的目标信号进行功率放大，得到功率放大后的目标信号；对功率放大后的目标信号进行解调，得到解调信号；针对解调信号进行解码处理，得到目标信号对应的超高清视频信号。

在可选的实施方式中，上述对接收到的目标信号进行功率放大，得到功率放大后的目标信号的步骤，包括：对目标信号进行抗5G干扰滤波处理，将滤波后的目标信号进行功率放大，得到最终的功率放大后的目标信号；或者对目标信号进行功率放大，将放大后的目标信号抗5G干扰滤波，得到最终的功率放大后的目标信号。

在可选的实施方式中，如果超高清视频信号为4路4K视频信号组成的1路8K视频信号；所述针对所述解调信号进行解码处理，得到所述目标信号对应的超高清视频信号的步骤，包括：对解调信号进行解复用，得到4路4K视频信号对应的TS流信号；对4路4K视频信号对应的TS流信号进行解码，得到所述目标信号对应的超高清视频信号。

在可选的实施方式中，上述得到目标信号对应的超高清视频信号的步骤之后，该方法还包括：通过8K硬盘录像机、8K录像机或者8K编码器对超高清视频信号进行记录保存；和/或，通过8K激光投影设备、8K电视机、8K监视器或者8K大屏幕设备，对超高清视频信号进行放映。

在可选的实施方式中，上述得到所述目标信号对应的超高清视频信号的步骤之后，该方法还包括：将目标信号对应的超高清视频信号进行输出；其中，输出信号的方式包括下述中的任意一种：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HDMI2.0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。

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超高清视频信号的上行传输方法、下行传输方法，首先对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号；进而根据待使用的目标卫星转发器的工作频段，对该编码信号进行调制，得到调制信号；再对该调制信号进行功率放大，得到功率放大后的调制信号；然后通过预设天线，将功率放大后的调制信号发射至目标卫星转发器，以使该目标卫星转发器对功率放大后的调制信号进行转发。本发明解决了目前缺少系统间互联互通的标准，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，为8K超高清视频的卫星传输的成功实施扫除了技术障碍。

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超高清视频信号的上行传输方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种超高清视频信号的上行传输方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种超高清视频信号的下行传输方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的采用SQD方式进行图像信号分割的示意图；

图5为本发明实施例提供的采用2SI方式进行图像信号分割的示意图。

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8K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超高清视频信号的上行传输方法、下行传输方法及其装置，该技术可以应用于卫星视频转播、视频播放等应用场景中。

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超高清视频信号的上行传输方法进行详细介绍；如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号。

上述超高清视频信号可以是由摄像机或者录像机拍摄的视频信号，该超高清视频信号的数据量通常较大(例如，8K超高清视频信号)，并且超高清视频信号的后续使用往往是需要将该超高清视频信号传送给广大的终端用户进行观看，或者传送给其他组织机构或应用场合。目前通过互联网进行传输的传输效率较低，不便于将超高清视频信号对应的节目向大量的观众或者使用机构进行分发，因此需要提出一种更高效的节目传输方式。卫星传输正好满足了大数据量和高效率的要求。但是目前公开的资料中还没有进行8K超高清视频信号卫星传输的方法，传统的通过卫星进行视频信号传输的方法，由于8K超高清视频信号巨大的数据量不能适用，其传统卫星传输使用的设备也无法满足8k超高清视频信号的系统间/设备间/模块间数据联通信息交换的要求，所以需要提出一种新的卫星传输方法。

预设的编码模块可以接收采集到的超高清视频信号，并对该超高清视频信号进行编码，该编码方式可以根据获取的超高清视频信号的形式确定设定，也可以根据其他的业务需求设定。在具体实现时，预设的编码模块可以将超高清视频信号编码成超高清视频TS(Transport Stream，传输流)流信号(相当于上述编码信号)。该TS流信号的固定包长度通常为188B，TS流信号固定包长度的好处是便于找到帧的起始位置，易于从数据包丢失中恢复，适合于有误码的环境。

步骤S104，根据待使用的目标卫星转发器的工作频段，对编码信号进行调制，得到调制信号。

上述待使用的目标卫星转发器也即是该超高清视频信号需要发送到的卫星转发器，根据该目标卫星转发器的工作频段，对编码信号进行上变频调制，可以得到超高清视频信号对应的调制信号。

具体地，该目标卫星转发器的工作频段包括C波段、Ka波段或者Ku波段中的一种；该C波段通常是频率从4.0-8.0GHz的一段频带，通常C波段利用3.7-4.2GHz为下行传输波段、5.925-6.425GHz为上行传输波段；Ka波段的频率范围通常为26.5-40GHz，Ka频段具有可用带宽宽、干扰少、设备体积小的特点；Ku波段通常是指频率在12-18GHz的无线电波波段，Ku频段宽，能传送多种业务与信息。

在一些实施例中，调制方式可以设计为：(1)C波段的卫星转发器，频谱带宽36MHz,调制方式为16APSK或32APSK，5％的滚降，有效信息传输速率120Mbps/200Mbps；(2)Ku波段的卫星转发器，频谱带宽54MHz，调制方式为16APSK，5％的滚降，可提供180Mbps有效信息传输速率。

在实际使用过程中，可根据卫星传输使用地区的不同状况选择不同的波段。例如，如果适用地区降雨较为频繁，则使用C波段卫星转发器转发，以提高整个传输过程中的抗雨衰能力。如果使用地区降雨较少，则可以使用Ku波段或者Ka波段的卫星转发器，以获得更高的传输带宽，达到更好的超高清视频信号的节目传输质量。

需要特别说明的是，在卫星传输链路的技术参数确定后，可以得到一个理论上可用的卫星信道传输带宽，通常这个卫星信道传输带宽是信道可用的最大带宽，实际上传输的视频内容的码率应小于这个带宽，为系统通讯体系留部分设计余量，保证超高清视频节目内容(相当于上述超高清视频信号)的安全可靠高质量传输。这个可用的视频内容传输码率会被用来设置编码器的工作参数，使得视频编码器的输出码率处于卫星信道传输带宽的安全传输范围内。

通常情况下，在对采集的超高清视频信号进行编码处理前，可以预先选择目标卫星转发器使用的工作频段，确定信号调制方式、差错控制编码方案、功率放大参数、系统滚降参数等，根据工作频段的卫星转发器的带宽、信号调制方式、差错控制编码方案、系统滚降参数等，计算卫星信道传输有效带宽，根据卫星信道有效带宽确定并设置超高清视频信号(例如，8K超高清视频信号)的编码码率。

经过反复对比试验，8K超高清视频信号的编码码率应比卫星信道有效带宽小2～10Mbps。由于8K超高清视频信号的编码码率不是一个严格恒定的值，而是围绕一个预设码率上下会有小范围的波动，所以给编码器设置编码输出的8K超高清视频信号的编码码率不能与卫星信道有效带宽相同，而必须留出系统保护余量。如果这个保护余量过小，比如小于2Mbps，当8K超高清视频信号的编码码率的实际输出码率变化范围过大，往往会超过2Mbps，那么超出的信息就不能通过卫星信道正确传送到接收方，就会造成接收方解码播放时出现丢帧、静帧、花屏等各种故障，严重影响转播接收质量。同时，如果这个保护余量过大，比如说大于10Mbps，必然会降低8K超高清视频编码码率的实际输出码率，又会造成卫星有效传输带宽的浪费，降低了用户接收到的视频质量。在一些实施例中，如果卫星信道的传输带宽在100Mbps，那么编码器的输出码率就可以控制在91Mbps左右。

步骤S106，对上述调制信号进行功率放大，得到功率放大后的调制信号。

在具体实现时，需要按照预设的发射要求对调制信号进行功率放大，以增强信号的功率，防止信号在传输的过程中被削弱，也可以提高信号传输的抗干扰性。

步骤S108，通过预设天线，将功率放大后的调制信号发射至目标卫星转发器，以使该目标卫星转发器对功率放大后的调制信号进行转发。

上述预设天线为可以发送信号的发射天线，该预设天线接收到功率放大后的调制信号后，可以将该功率放大后的调制信号发射至目标卫星转发器，以使该目标卫星转发器将该功率放大后的调制信号转发至其他设备，以使其他设备接收该功率放大后的调制信号，并解调、解码出超高清视频信号。通常情况下，卫星转发器会对接收到的信号进行必要的变频和功率放大，然后进行下行发射。

本发明实施例提供的一种超高清视频信号的上行传输方法，首先对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号；进而根据待使用的目标卫星转发器的工作频段，对该编码信号进行调制，得到调制信号；再对该调制信号进行功率放大，得到功率放大后的调制信号；然后通过预设天线，将功率放大后的调制信号发射至目标卫星转发器，以使该目标卫星转发器对功率放大后的调制信号进行转发。本发明提高了超高清视频信号的传输质量和传输效率，有利于超高清视频信号的高效传输和进一步应用。

本发明实施例还提供另一种超高清视频信号的上行传输方法，该方法在上述实施例所述方法的基础上实现；该方法重点描述对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号的具体过程(具体通过下述步骤S202-S204实现)如图2所示，该方法包括：

步骤S202，采集待发射的超高清视频信号。

上述超高清视频信号可以是8K视频信号，该8K视频信号可以是由8K摄像机或者8K播放器提供的；该8K摄像机通常具有8192X4320或者7680X4320的分辨率，每秒50fps、60fps、100fps或者120fps的帧数；该8K播放器的分辨率通常高达8192X4320或者7680X4320，可以通过8K摄像机拍摄或者录制视频，得到8K超高清视频信号，也可以通过8K播放器对已制作好的视频进行播放。

在具体实现时，通过不同方式采集到的超高清视频信号不同，该视频信号根据不同的采集方式，可以存在以下几种形式：1路单路8K视频信号或者4路4K视频信号组成的1路8K视频信号；其中，4路4K视频信号包括：通过4路2SI(2sample interleave，二取样交织)方式采集4路的4K视频信号，或者通过4路SQD(Square Division，四等分正方形分割)方式采集的4路4K视频信号。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。

当需要把视频内容(相当于上述超高清视频信号)转发到卫星转发信号强度比较弱的地区时，可采用2SI方式将1路8K超高清视频信号采集为4路4K视频信号，避免信号强度差误码率高造成的解码视频丢帧引起黑场问题。使用2SI方式采集信号时，在接收端接收卫星传输来的信号恢复8K图像时，即便有一路4K视频信号短时间无法正常解出，也只会造成画面亮度的部分降低，不影响观众对整体画面内容的理解和观看，有益于提高观看满意度。

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4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4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5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。

步骤S204，通过1路48G的SDI接口电缆接收上述超高清视频信号、通过4路12G的SDI接口电缆接收上述超高清视频信号或者通过1路光纤接收上述超高清视频信号，以对该超高清视频信号进行编码，得到编码信号。

在具体实现时，如果超高清视频信号为1路8K视频信号，通过1路48G的SDI(serialdigital interface，数字分量串行接口)接口电缆接收超高清视频信号或者通过1路光纤接收上述超高清视频信号；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，通过4路12G的SDI接口电缆接收超高清视频信号；然后对接收到的超高清视频信号进行编码，得到编码信号。

具体地，如果超高清视频信号为1路8K视频信号，采用一个预设的信号编码模块，将超高清视频信号编码为1路8K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。

步骤S206，根据待使用的目标卫星转发器的工作频段，对编码信号进行调制，得到调制信号。

步骤S208，对上述调制信号进行功率放大，得到功率放大后的调制信号。

步骤S210，通过预设天线，将功率放大后的调制信号发射至目标卫星转发器，以使该目标卫星转发器对功率放大后的调制信号进行转发。

进一步的，由于目前48G SDI的应用并不成熟，同时1路8K信号的编码相对复杂度较高实现有难度，推荐使用将1路8K视频信号采集为4路4K视频信号，分别对4路视频信号进行编码，目前的技术条件更方便实现。同时为避免卫星传输过程中可能的误码造成接收端图像丢帧，建议优选2SI方式进行4K视频信号的采集，同时在接收端使用2SI对应的方式进行图像的恢复重建，保证观众更好的观看体验，提高信号传输质量。

在进一步的，即便在信号采集的步骤没有把8K视频信号采集为4路4K视频信号，在编码过程中，仍可以将8K视频信号编码为4路4K视频TS流信号，只不过把采集时图像分割的过程在编码采样时完成即可。

也就是说，编码步骤可以接收1路8K视频信号，在编码过程中，每一帧图像编码采样时，对每一帧8K图像(相当于上述8K视频信号)进行分割，采样为4个4K图像，再编码为4路4K视频信号。采样的方式也可以选择2SI采样或者SQD采样，优选采用2SI方式采样。

上述超高清视频信号的上行传输方法，可以采用不同的方式对8K超高清视频信号进行编码，使得编码得到的编码信号保存有完整的图像信息，从而提高了信号传输的可靠性和效率。

本发明实施例还提供了一种超高清视频信号的下行传输方法，该方法在上述实施例所述方法的基础上实现；如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S302，通过卫星接收天线，接收卫星转发器转发的目标信号；该目标信号为：对采集的超高清视频信号进行编码处理、调制和功率放大后，发射至卫星转发器的信号。

上述目标信号是通过上述步骤S102-S108发射至卫星转发器的信号(相当于上述功率放大后的调制信号)，该信号可以由卫星转发器进行转发，并由卫星接收天线进行接收。该目标信号通常为调制后的超高清视频TS流信号；该卫星接收天线可以接收由卫星转发器转发的微弱信号，并尽可能去除杂讯，大多数天线通常是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成。

步骤S304，对接收到的目标信号进行功率放大，得到功率放大后的目标信号。

步骤S306，对功率放大后的目标信号进行解调，得到解调信号。

根据目标信号的调制方式，也可以对功率放大后的目标信号进行解调，以恢复出超高清视频TS流信号，该超高清视频TS流信号也即是上述解调信号。

步骤S308，针对解调信号进行解码处理，得到目标信号对应的超高清视频信号。

对恢复出的超高清视频TS流信号进行解码，得到超高清视频信号，解码后的超高清视频信号可以供信号播放或视频记录使用。具体地，可以通过8K硬盘录像机、8K录像机或者8K编码器对所述超高清视频信号进行保存；和/或，通过8K激光投影设备、8K电视机、8K监视器或者8K大屏幕设备，对超高清视频信号进行放映。

在具体实现时，上述步骤S304可以通过下述两种方式实现：

方式一、对目标信号进行抗5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)干扰滤波处理，将滤波后的目标信号进行功率放大，得到最终的功率放大后的目标信号。

方式二、对目标信号进行功率放大，将放大后的目标信号进行抗5G干扰滤波处理，得到最终的功率放大后的目标信号。

上述抗5G干扰滤波处理可以滤除3.7GHz以下的干扰信号，有利于提高信号的可靠接收。由于目前5G移动通信技术使用的频率与C波段卫星转发器下行信号频率接近，并且5G通信信号的信号强度相对于卫星转发器转发信号的信号强度要大很多，如果在卫星接收天线区域存在5G移动通信信号干扰的话，如果不做抗5G干扰处理，过滤掉3.7GHz以下的信号，很容易造成接收放大器过饱和，使得卫星传输信号接收效果变差甚至完全不能正常接收。所以，要对接收到的信号做抗5G干扰滤波处理。

如果所述超高清视频信号为4路4K视频信号组成的1路8K视频信号，上述步骤S308可以通过下述步骤10-11实现：

步骤10，对功率放大后的目标解调信号进行解复用，得到4路4K视频信号对应的TS流信号。

步骤11，对4路4K视频信号对应的TS流信号进行解码，得到目标信号对应的超高清视频信号。

在具体实现时，如果接收到的1路8K超高清视频TS流信号是复用到1路TS流上的4路4K超高清视频TS流信号，则首先对该路TS流信号中的4路4K超高清视频TS流信号进行解复用，恢复出4路4K超高清视频TS流信号，再对4路4K超高清视频TS流信号进行解码输出。

在具体实现时，如果接收到的是1路8K超高清视频TS流信号对应的目标信号，则直接对该路8K的视频TS流信号进行解码；如果接收到的是1路8K超高清视频TS流信号是复用到1路TS流上的4路4K超高清视频TS流信号对应的目标信号，则首先对该路TS流信号中的4路4K超高清视频TS流信号进行解复用，恢复出4路4K超高清视频TS流信号，再对4路4K超高清视频TS流信号进行解码输出，同时采用4路2SI方式或者4路SQD方式对4K视频信号进行拼接恢复成8K超高清视频信号。

由于8K超高清视频信号的播放或记录设备多种多样，在具体使用过程中，往往需要对解码出的8K超高清视频信号进行格式转换，根据需要转换成一路单路8K SDI视频信号或者一路单路8K HDMI2.1格式视频信号或者4路2SI方式的4K SDI视频信号或者4路SQD方式的4K SDI视频信号；或者4路2SI方式的4K HDMI 2.0格式视频信号或者4路SQD方式的4KHDMI 2.0格式视频信号中的一种。

上述超高清视频信号的下行传输方法，提高了超高清视频信号的传输质量和传输效率，解决了现有技术不能通过卫星传输8K超高清视频信号的问题，也解决了8K超高清视频信号在应用过程中，播放设备、记录设备接口方式多种多样，设备之间无法连接和信息交换的问题。

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，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。

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 (12)

1.一种超高清视频信号的上行传输方法，其特征在于，所述方法包括：

对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号；

根据待使用的目标卫星转发器的工作频段，对所述编码信号进行调制，得到调制信号；

对所述调制信号进行功率放大，得到功率放大后的调制信号；

通过预设天线，将所述功率放大后的调制信号发射至所述目标卫星转发器，以使所述目标卫星转发器对所述功率放大后的调制信号进行转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超高清视频信号为1路单路8K视频信号或者4路4K视频信号组成的1路8K视频信号；其中，所述4路4K视频信号包括：通过4路2SI方式采集的4路4K视频信号，或者通过4路SQD方式采集的4路4K视频信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号的步骤，包括：

如果所述超高清视频信号为1路单路8K视频信号，将所述超高清视频信号编码为1路单路8K超高清视频TS流信号；

如果所述超高清视频信号为4路4K视频信号组成的1路8K视频信号，将超高清视频信号编码为4路4K超高清视频TS流信号，并将所述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。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对采集的超高清视频信号进行编码处理，得到编码信号的步骤，包括；

采集待发射的超高清视频信号；

通过1路48G的SDI接口电缆接收所述超高清视频信号、通过4路12G的SDI接口电缆接收所述超高清视频信号或者通过1路光纤接收所述超高清视频信号，以对所述超高清视频信号进行编码，得到编码信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标卫星转发器的工作频段包括C波段、Ka波段或者Ku波段中的一种。

6.根据权利要求1所述的方法，所述对采集的超高清视频信号进行编码处理的步骤之前，所述方法还包括：

预先选择待使用的目标卫星转发器的工作频段，确定信号调制方式、差错控制编码方案、功率放大参数、系统滚降参数等；

根据所述工作频段的目标卫星转发器的带宽、所述信号调制方式、所述差错控制编码方案和所述系统滚降参数，计算卫星信道传输有效带宽；

根据所述卫星信道有效带宽，确定并设置所述超高清视频信号对应的编码码率。

7.根据权利要求6所述的方法，所述超高清视频信号对应的编码码率比所述卫星信道有效带宽小2～10Mbps。

8.一种超高清视频信号的下行传输方法，其特征在于，所述方法包括：

通过卫星接收天线，接收卫星转发器转发的目标信号；所述目标信号为：对采集的超高清视频信号进行编码处理、调制和功率放大后，发射至所述卫星转发器的信号；

对接收到的目标信号进行功率放大，得到功率放大后的目标信号；

对所述功率放大后的目标信号进行解调，得到解调信号；

针对所述解调信号进行解码处理，得到所述目标信号对应的超高清视频信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对接收到的目标信号进行功率放大，得到功率放大后的目标信号的步骤，包括：

对所述目标信号进行抗5G干扰滤波处理，将滤波后的目标信号进行功率放大，得到最终的功率放大后的目标信号；

或者对所述目标信号进行功率放大，将放大后的目标信号抗5G干扰滤波，得到最终的功率放大后的目标信号。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述超高清视频信号为4路4K视频信号组成的1路8K视频信号；所述针对所述解调信号进行解码处理，得到所述目标信号对应的超高清视频信号的步骤，包括：

对所述解调信号进行解复用，得到4路4K视频信号对应的TS流信号；

对4路4K视频信号对应的TS流信号进行解码，得到所述目标信号对应的超高清视频信号。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述得到所述目标信号对应的超高清视频信号的步骤之后，所述方法还包括：

通过8K硬盘录像机、8K录像机或者8K编码器对所述超高清视频信号进行记录保存；

和/或，

通过8K激光投影设备、8K电视机、8K监视器或者8K大屏幕设备，对所述超高清视频信号进行放映。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述得到所述目标信号对应的超高清视频信号的步骤之后，所述方法还包括：

将所述目标信号对应的超高清视频信号进行输出；

其中，输出信号的方式包括下述中的任意一种：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。

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