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4G传输方案

   日期:2018-11-09     浏览:4    评论:0    
核心提示:1、 Cogent4G 传输方案介绍 1.1. Cogent 4G 传输系统简介 随着中国 3G/4G 网络运营的逐步完善,中国电信、中国移动、中国联通已
 1、 Cogent4G 传输方案介绍
1.1. Cogent 4G 传输系统简介
随着中国 3G/4G 网络运营的逐步完善,中国电信、中国移动、中国联通已在
全国大部分地区实现了 3G/4G 网络覆盖,在 3G/4G 网络实时高速传输的支持下,
一种全新的音视频数据实时传输业务也由此诞生,即全球新闻采集系统(GNG)。
  Cogent 4G 传输系统分为传输和接收两个部分。发射单元通过 4G 网络
/WIFI/LAN(Internet)/BGAN/IP 卫星等方式传输到接收端,接收端将发射端传输
的视音频解码 SDI、转码 RTMP、推送 UDP 输出到相应的平台,并在相应的平台实
时直播。Cogent 的 4G 全球采集系统在 3G/4G 信号良好覆盖的环境下,可随时进
行直播,使用机动灵活。
  Cogent 4G 传输系统不仅提供实时直播功能,它的文件切片回传的功能更
是一大特色功能。发射单元通过 4G 网络/WIFI/LAN 等方式将前端采集的视音频
素材切成一个个片段回传到后端系统,后端再去对这些素材整合。
随着电视台融合媒体的建设和发展的深入,视频网络直播的需求也越来越旺
盛,相较于传统的卫星、专线等传输方式,4G 网络传输具有灵活、快速等特点,
比传统传输方式更能够适应新媒体即时报道的使用需求。Cogent 4G 传输系统为
解决这种需求提供了理想的选择。
1.2. 传统典型拓扑图
如下图Cogent 4G典型传输拓扑图, Cogent 4G 可接入并传输多种信源来源。
通过运营商网络、WIFI 网络、有线网络、卫星网络,或不同网络的组合绑定将
信号传回接收端处理。并将处理后信号根据实际需求传送给不同的处理或接收系
统。通过多链路、多卡的绑定可最大程度的保障传输的可靠性、有效性等,实现
最好的传输效果。
摄像机
DV
文件
2G 3G 4G LTE
WiFi
以太网
卫星
Internet 4G接收端
直播
媒资
监看
新媒体
4G发射端
 
1.3. 应用场景/方案介绍
Cogent 4G 系统可应对不同的直播、回传等应用场景,主要包含如下所述的
电视直播应用、新媒体直播应用、准实时直播应用、边直播边录制应用、文件回
传应用等。当前随着大家对融媒体的越来越重视以及使用的越来越多,也越来越
多的将各应用场景/方式组合使用。具体应用场景使用方案介绍如下:
1) 视频传输
直播
Wifi
ADSL/专线
有线
全传输网络适配
3G/4G传输
数据采集
服务器及接收软件
解码器
 
背包机 T-40 可直接与广播级摄像机相连,摄像机输出的 HD/SD SDI 或者 CVBS
基带信号接入 T-40,T-40 将基带信号通过高标准的 NTT H.264 编码芯片进行编
码压缩,编码压缩后的数据流通过运营商的数据卡(移动、联通、电信可同时捆
绑使用)将数据流发送到运营商的基站,也可以通过连接 WIFI 或有线的方式将
编码压缩后的数据流发送到公网,运营商的数据卡、WIFI 和有线可同时结合使
用,系统会根据每个通道的网络环境以及延时来分配从每个通道传输数据流的速
率,网络环境好、延时低的通道传输速率高,反之网络环境差、延时高的通道传
输速率低或者传输速率为零。前端和后端通过 IP 来将整个传输链路对应上,这
些从每个通道传输的数据通过后端服务器的 NMS 软件来汇聚整合,并将数据流整
合成 TS 流。
后端服务器接收到前方信号时,服务器软件显示界面如下图所示,前方设备
从离线状态变为准备就绪,前方背包机接上信源即可进行直播。
 
服务器软件显示界面
服务器接收到前方传输的视频流后,通过服务器软件将视频流推送到解码器
解码,并输出 SDI 信号。
2) 文件传输
分为两种  第一种文件形式的材料回传
Wifi
ADSL/专线
有线
全传输网络适配
3G/4G传输
服务器及接收软件
专业计算机
 
在 Upload 模式下,伽马相机数据传输到专业计算机后,通过 U 盘或者移动
硬盘将专业计算机的数据文件拷贝出来,再接入到 T-40 传输系统发射端,发射
端通过 3G4G 网络,WIFI,LAN 等方式将数据传输到公网上,后端服务器接收到
公网传输的数据后将其整合,并存储在服务器指定路劲文件夹中,用户可以调用
服务器中文件做后续进一步处理。
 
 第二种实时视频文件传输
Wifi
ADSL/专线
有线
全传输网络适配
3G/4G传输
数据采集
服务器及接收软件
 
在 Upload 模式下,前端 T-40 背包机可将摄像机输出的视音频数据切成一段
段素材文件,并以恒定码率录制到本地中存储卡中,这些切片的大小可以在
5-1000M 之间自定义,也可按照时间长度来定义这些切片大小,当设置好切片大
小并当第一个切片素材录制到 T-40 背包机时,背包机开始将第一个切片素材回
传到后端服务器(传输原理和第一支线方案相同),后端服务器会将前端回传的
切片素材存储在指定的文件路径,当第一个切片素材落地后端服务器,后端服务
器会发送消息通知迁移服务器,迁移服务器将指定路径中的切片素材迁移到媒体
资源库中。当前端摄像机拍摄完毕,并等到 T-40 背包机最后一个切片形成且传
回后端,迁移服务器将最后一个切片素材迁移至媒体资源库,本次文件回传结束。
 
参数设置:  切片按大小划分,区间为 5~1000M  标清录制码率,区间为 500~6000kbps  高清录制码率,区间为 2000~8000kbps  设置完切片大小和录制码率后,切片时长也相应的显示出来
 
 
 录制文件存储路径设置如下图所示:
 
系统流程
前方发射端可以对本次回传的素材命名,后端服务器接收到已命名的切片文
件时也会同时上报文件、素材信息给收录系统,收录系统对这些切片文件进行虚
拟拼合,形成完整的视频流并可以输出。
准实时直播模式下前方将摄像机拍摄的信号录制在 Cogent4G 设备内,录制
文件大小按照分钟数切片或按照大小(5-1000M)切片,并且实现边录、边编、
边传。切片文件可很快回传到后端的服务,随着摄像机的采集和前端设备的录制
回传,服务器将会收到一个个按指定方式切片回传的小文件。
 
 
文件快速回传前端素材命名 服务器接收到文件素材后可直接运用。
 
 
 
3) 推流
 后端 NMS 服务器将前端接收到的流以 UDP 的方式输出到指定的局域网 IP 地 址或者公网 IP 地址
 
 后端 NMS 接收到前端发射机的流以后输出 RTMP 格式的流到第三方流媒体平 台。
 
2、 Cogent4G 传输方案优点
2.1.安全性
 系统发端到收端采用 IP 到 IP 方式完全不受工厂或第三方控制  描述 为了保证系统的安全性和独立性,避免同类产品中需要通过第三方服 务器对前后端进行配对连接所引起的安全隐患,我方系统前后端通过 IP 一一对应,完全由使用方自己控制未经授权第三方不能接入服务器 后台进行操作和管理,有效保护系统安全。  配对机制 我方提供的前端背包机和接收服务器是通过公网 IP 地址来对应, 台内部署接收服务器后会提供一个公网的 IP 地址,前端背包机会相应 的设置一个 Server IP,这个 Server IP 即为服务器的公网 IP 地址。 若台内部署的接收服务器开放自动注册功能,当前端设备输入 Server IP 并接入公网后,前端设备会自动注册到接收服务器系统中, 如下图显示:
 
若在部署服务器时考虑安全性问题,可以不开放自动注册功能, 我们可在接收服务器上手动注册前端设备序列号,也可以将前端设备 接入接收服务器系统,如下图所示,未开放自动注册:
 
 音视频数据全程加密处理;严格的用户管理,防止非法接入;支持 VPN, 运营商链路层加密保护;设备可做冗余配置。
 
2.2.支持双向通话
可实现前方和后端的双向通话,前后方人员可通过双向通话来沟通和
调度。
Cogent 4G设备支持双向通话功能,前端背包机有开通双向通话的开关,
在前端背包机 intercom 选项中选择 on 则开启前端的双向通话功能。
在双向通话开启的情况下,在上图中我们可以看见音量条下方有个喇
叭按钮,开启喇叭则前后方可以实现双向通话,为前后段沟通提供极大便
利,也为后方对前方的调度提供了一种有效的途径。
2.3.灵活性
 多网络、多运营商、多链路捆绑,设备可根据实际环境使用有线宽带网络、 WIFI/WLAN 无线网络,3G/4G 移动运营商网络等;  多张上网卡同时工作,可以分担带宽,降低单卡传输压力,对抗传输
的不移定性;多卡互为备份,单卡掉线后自动重连,自动恢复,重连
过程中由其他卡分担带宽;多运营商互为备份,弥补单运营商信号覆
盖范围不足的问题;捆绑卫星信号,保证传输能力;  多卡及多运营商绑定以后能突破单卡的带宽限制,实现更高带宽(高
码率)传输,同时允许用户后台控制,手动/自动选择单个或多个传输
信道;
 
 系统可灵活接入传输各种视音频及文件信源;  HD-SDI;SD-SDI;CVBS 等多种格式的视频输入  U 盘及硬盘文件的传输  系统具有直播、准实时直播、文件传输、先录制后传输、边直播边录制后 再传输等多种模式供根据实际情况选择;  发射端支持多种工作模式:直播、文件传输、直播+存储  接收端支持:一台服务器可最多接入 20 路前段发射机,支持最多同时
12 路的画面监看;  支持远程控制发射机主要选项及参数,视音频预览
 接收端支持本地视频录制存储  支持非实时文件的传输
2.4.支持热点功能
前端发射机可产生热点,手机等移动终端可以通过此热点来连接网络。
2.5.低码率下优异的画面质量
视频格式:1080i59.94
视频码率:1M
左边为市场同类产品,右边为我方系统。
 
视频格式:1080i59.94
视频码率:1M
左边为市场同类产品,右边为我方系统。
 
 
3、 产品介绍
3.1 Cogent Bodycaster T-40
 产品介绍
作为超便携发射机 T-30的下一代产品,Cogent 最新推出的 BodyCaster T-40
在小巧的机身设计上融入了更加强大的功能,如新增的图像屏能够实时查看输入
的视频信号;支持至少 5 个 3G/4G 链路传输,同时提供了多种 4G 传输链路的扩
展配置,最多可扩展至 9 路;支持 8ch 音频满足多声道直播;支持对输入信号进
行格式变换后编码。BodyCaster T-40 在使用上更加直观、灵活,能够满足更多
应用场合的直播需求。
 
 产品特性  支持输入视频预览  支持输入格式变换  支持最高 8ch 音频  支持至少 5 个 3G/4G 链路捆绑传输  支持通过扩展盒扩展至 9 个  3G/4G 传输链路更强大的处理能力  内置天线  支持全高清分辨率,高画质  嵌入式平台处理技术,系统工作稳定  支持高强度的纠错,保障传输稳定连续  背包式/便携式使用,简单方便  具体参数
音视频输入 接口
视频: 一路 HD/SD-SDI 自适应输入(75ohm,BNCx1) 一路 CVBS 视频输入(75ohm,BNCx1)支持 PAL 制和 NTSC 制 一路 HDMI 视频输入 音频: 一路模拟音频立体声输入(3.5mm) 一路 SDI 嵌入式音频输入 一路 HDMI 嵌入式音频输入
视频格式
1080i50,1080i59.94, 1080i60,1080p23.98
1080p24, 1080p25, 1080p29.97,1080p30, 720p25, 720p29.97,
720p30,720p50, 720p59.94,720p60,
576i50,480i59.94
视频编码
H.264,采用网络自适应动态编码技术 视频码率:500kbps~12Mbps
音频编码
取样频率:48KHz 量化:16 bit 压缩比特率: 128Kbps, 64kbps,, 0kbps 压缩格式:MPEG-1 Layer2, AAC-LC
传输模式
CDMA EVDO, UMTS, TDD-LTE, FDD-LTE, HSPA+, HSUPA, HSDPA,WiMAX, Wi-Fi802.11a/b/g/n, BGAN
网络
支持 10/100Mbps 有线网络 支持内置 sim 卡 x3(内置天线) 支持内置 AP LCD 3.5 英寸;视频预览,工作状态显示
控制
支持 WEB 设置(手机/pad/PC) 支持后台软件远程控制 支持设备按键操作 系统延时 1~29s 通话 支持双向通话,3.5mm 定位 支持 GPS/北斗定位,外置天线 USB 接口 USB 接口 x2, host 工作模式,支持 USB 4G 卡 存储 支持 MicroSD 卡(最高 128G) 安全性设计 视音频数据全程加密,解除非法/恶意攻击威胁
物理特性及 电源
尺寸:160mm(D) x 110mm(W) x 45mm(H) 重量:740g(不含电池) 电源: DC In12~28V 功耗:17W
工作环境
运行温度:-20~55℃ 存储温度:-20~70℃ 湿度:<95% 无冷凝
 
3.2 Cogent 4G 接收服务器
 产品介绍
 514-R400C 机架式 3G/4G 接收服务器是 Cogent3G/4G 传输系统的后台接收
终端,它接收来自多个前端发射机传回的数据,进行存储或输出等;514-R400C
同时部署 CogentNET DsahBoard2.0 软件,实现对前端发射机的画面预览、状态
监控、远程控制等。
 
 
 
 
 产品特性  一台接收服务器可接受多台前端发射机同时回传  支持对前端发射机的远程控制及状态监看  支持与前端发射机进行双向通话  支持服务器双机热备  支持多路数据流转发给解码器及新媒体网站  1U 机架式机箱,安装方便  7× 24 小时工作稳定  具体参数 硬件部分 主板 X10SAE 处理器 E3-1275V3 内存 8G DDR3 1600 ECC ×2 硬盘 1TB SATA 7.2K 企业级 转接卡 RSC-RR1U-E8 电源 400W 1+1 冗余电源 尺寸 标准 1U 机架式,356mm(D) x426(W) x 43mm(H) 软件部分 系统 正版 Win7 64 位操作系统 软件 CogentNMS2.0 软件
功能
 最多支持 20 路发射端直播;  多画面监看预览;  支持远程控制和状态监看,远程控制如实时修改工作模式、
编码格式、码率、延时等参数,启用/关闭任意一张 3G/4G
卡等,状态监看如传输码率、丢包率、3G/4G 卡信号强度、
单卡码率、单卡延时等信息;  支持本地录制文件;
 支持 TS over IP、RTMP 的视频流输出
3.3 Cogent 4G 接收处理软件 CogentNET DashBoard 2.0
 产品介绍
Cogent3G/4G 传输系统的后台接收终端 CogentNET DashBoard 2.0 可部署
在根据不同使用场景以及不同前端接入路数配置的相应服务器上,它接收来
自多个前端发射机传回的数据,进行存储或输出等;实现对前端发射机的画面预
览、状态监控、远程控制等。
Cogent3G/4G 接收服务器可支持基于云计算架构的部署方式,及虚拟化部署
方式。服务器软件 Cogent DashBoard2.0 软件可部署在云计算机中,作为云服务
器来接收前端发送的信号。  多画面监看界面
Cogent DashBoard 支持多路信号的接入、接收、控制及监看。
 
 参数显示、参数设置
 
 
 一台接收服务端可接受多台前端发射机(20 路前端)同时回传  支持对前端发射机的远程控制及状态监看,   支持与前端发射机进行双向通话  可显示前端的传输状态包括:传输码率、丢包率、3G4G 卡信号强度、总
码率、单卡码率、单卡延时等信息  可修改前端工作模式(直播模式、文件回传模式)、编码格式、音频格式、
传输码率、延时等参数  可手动开关前端 4G 卡的传输  支持前端发射机的直播和文件回传  支持服务器双机热备  解码支持 4 通道以上的 HD-SDI 视频输出  支持多路数据流转发给解码器及新媒体网站  7× 24 小时稳定工作  具体参数 硬件部分 根据实际接入路数及使用场景配置 软件部分 软件 CogentNMS2.0 软件 功能  最多支持 100 路前端接入(具体数量与服务器配置相关
联);  支持远程控制和状态监看,远程控制如实时修改工作模
式、编码格式、码率、延时等参数,启用/关闭任意一张
3G/4G 卡等,状态监看如传输码率、丢包率、3G/4G 卡信
号强度、单卡码率、单卡延时等信息;  支持在同一台服务器上同时对视音频的接收、预览和控
制;  同一接收服务器能够同支持便携 4G 发射单元的直播以及
文件回传;  在网络出现中断的情况下,中断后的输出画面为终端前视
频画面的最后一帧,不会出现黑场和马赛克;  支持 TS over IP 的视频流输出,支持 UDP 协议的单播和
组播流,RTMP 协议的 IP 流输出,并与通用第三方解码器
和流媒体服务器适配;  支持本地录制文件;
 
打赏
 
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