一种基于5G的超高清视频信号传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G的超高清视频信号传输系统及方法，涉及视频信号传输技术领域。所述方法是先由第一终端设备将待传输的8K超高清视频画面转换为两两独立的四路4K超高清视频信号，然后经编码、复用、调制、5G信号收发、解调、核心网转发、再调制、5G信号再收发、再解调、解复用和解码处理，可以在第二终端设备处得到所述四路4K超高清视频信号，最后根据所述四路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接恢复得到所述8K超高清视频画面，如此既可以满足在用于超高清视频信号传输时的高速传输需求，还可降低在用于超高清视频信号传输时对信号处理的高准确性要求，并可保障接收端用户的观赏体验。验。验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G的超高清视频信号传输系统及方法


[0001]本专利技术属于视频信号传输
，具体涉及一种基于5G的超高清视频信号传输系统及方法。

技术介绍

[0002]根据ITU
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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/T 307
‑
2017《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》的规定，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
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1000压缩比)，4K视频传输的传输速率至少为12
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40Mbps，8K视频传输的传输速率至少为48
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160Mbps。
[0003]由于8K超高清视频画面的数据量非常大，因此对8K超高清视频信号的无线传输来说，技术难度很大，即现有的端到端视频信号无线传输方案存在如下问题：(1)由于所需传输速率至少为48
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160Mbps，而第四代移动通信技术4G(The 4th Generation Mobile Communication Technology)的无线网速仅为10
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100Mbps，使得现有基于4G的端到端视频信号无线传输方案难以满足此高速传输需求；(2)由于对传输过程中编码、调制、解调及解码等的准确性要求更高，而现有的端到端视频信号无线传输方案限于终端硬件条件以及存在不可避免的空口干扰等因素，使得也难以满足此高准确性要求，一旦出现传输丢帧问题，将失去视频画面，进而造成显示黑屏现象，降低接收端用户的观赏体验。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于5G的超高清视频信号传输系统及方法，用以解决现有端到端视频信号无线传输方案在用于超高清视频信号传输时难以满足高速传输需求和高准确性要求的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种基于5G的超高清视频信号传输系统，包括有第一终端设备、第一基站、核心网、第二基站和第二终端设备，其中，所述第一终端设备基于第五代移动通信技术5G无线通信连接所述第一基站，所述第一基站有线通信连接所述核心网，所述核心网有线通信连接所述第二基站，所述第二基站基于所述第五代移动通信技术5G无线通信连接所述第二终端设备；
[0007]所述第一终端设备，用于先将待传输的8K超高清视频画面转换为两两独立的四路4K超高清视频信号：将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为奇数的所有像素点分配给第一路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为偶数且纵向坐标为奇数的所有像素点分配给第二路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为偶数的所有像素点分配给第三路4K超高清视频信号，将所述
8K超高清视频画面中横向坐标为偶数且纵向坐标为偶数的所有像素点分配给第四路4K超高清视频信号，然后将所述四路4K超高清视频信号分别编码为与所述四路4K超高清视频信号一一对应的四路4K超高清视频传输流信号，再然后将所述四路4K超高清视频传输流信号复用到一路传输流上，生成一路8K超高清视频传输流信号，再然后将所述一路8K超高清视频传输流信号调制到5G的工作频段上，得到第一调制信号，最后将经过功率放大的所述第一调制信号发射至所述第一基站；
[0008]所述第一基站，用于在接收到所述第一调制信号后，对经过信号放大的所述第一调制信号进行解调，得到所述一路8K超高清视频传输流信号，并将所述一路8K超高清视频传输流信号传送至所述核心网；
[0009]所述核心网，用于将所述一路8K超高清视频传输流信号传送至所述第二基站；
[0010]所述第二基站，用于将所述一路8K超高清视频传输流信号调制到5G的工作频段上，得到第二调制信号，并将经过功率放大的所述第二调制信号发射至所述第二终端设备；
[0011]所述第二终端设备，用于在接收到所述第二调制信号后，对经过信号放大的所述第二调制信号进行解调，得到所述一路8K超高清视频传输流信号，然后对所述一路8K超高清视频传输流信号进行解复用，得到所述四路4K超高清视频传输流信号，再然后分别对所述四路4K超高清视频传输流信号进行解码，得到所述四路4K超高清视频信号，最后根据所述四路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接恢复得到所述8K超高清视频画面。
[0012]基于上述
技术实现思路
，提供了一种基于第五代移动通信技术5G的端到端超高清视频信号无线传输方案，即先由第一终端设备将待传输的8K超高清视频画面转换为两两独立的四路4K超高清视频信号，然后经编码、复用、调制、5G信号收发、解调、核心网转发、再调制、5G信号再收发、再解调、解复用和解码处理，可以在第二终端设备处得到所述四路4K超高清视频信号，最后根据所述四路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接恢复得到所述8K超高清视频画面，如此既可以利用5G的高速传输特点满足在用于超高清视频信号传输时的高速传输需求，还可因是对四路4K超高清视频信号进行实际处理，降低在用于超高清视频信号传输时对信号处理的高准确性要求，并且即使有某一路4K超高清视频信号出现传输丢帧，也只会造成恢复出的8K画面亮度有所降低，而不会因失去整个8K画面而造成显示黑屏现象，可保障接收端用户的观赏体验。
[0013]在一个可能的设计中，还包括有8K超高清摄像机和8K超高清显示设备，其中，所述8K超高清摄像机通过一路光纤线缆或48G的数字分量串行接口线缆有线通信连接所述第一终端设备，所述8K超高清显示设备通过另一路光纤线缆或48G的数字分量串行接口线缆有线通信连接所述第二终端设备；
[0014]所述8K超高清摄像机，用于采集获取待传输的8K超高清视频画面，并将采集画面有线传送给所述第一终端设备；
[0015]所述8K超高清显示设备，用于加载展示来自所述第二终端设备的8K超高清视频画面。
[0016]第二方面，提供了一种基于5G的超高清视频信号传输方法，包括：
[0017]由第一终端设备将待传输的8K超高清视频画面转换为两两独立的四路4K超高清视频信号：将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为奇数的所有像素点分
配给第一路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为偶数且纵向坐标为奇数的所有像素点分配给第二路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为偶数的所有像素点分配给第三路4K超高清视频信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G的超高清视频信号传输系统，其特征在于，包括有第一终端设备、第一基站、核心网、第二基站和第二终端设备，其中，所述第一终端设备基于第五代移动通信技术5G无线通信连接所述第一基站，所述第一基站有线通信连接所述核心网，所述核心网有线通信连接所述第二基站，所述第二基站基于所述第五代移动通信技术5G无线通信连接所述第二终端设备；所述第一终端设备，用于先将待传输的8K超高清视频画面转换为两两独立的四路4K超高清视频信号：将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为奇数的所有像素点分配给第一路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为偶数且纵向坐标为奇数的所有像素点分配给第二路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为偶数的所有像素点分配给第三路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为偶数且纵向坐标为偶数的所有像素点分配给第四路4K超高清视频信号，然后将所述四路4K超高清视频信号分别编码为与所述四路4K超高清视频信号一一对应的四路4K超高清视频传输流信号，再然后将所述四路4K超高清视频传输流信号复用到一路传输流上，生成一路8K超高清视频传输流信号，再然后将所述一路8K超高清视频传输流信号调制到5G的工作频段上，得到第一调制信号，最后将经过功率放大的所述第一调制信号发射至所述第一基站；所述第一基站，用于在接收到所述第一调制信号后，对经过信号放大的所述第一调制信号进行解调，得到所述一路8K超高清视频传输流信号，并将所述一路8K超高清视频传输流信号传送至所述核心网；所述核心网，用于将所述一路8K超高清视频传输流信号传送至所述第二基站；所述第二基站，用于将所述一路8K超高清视频传输流信号调制到5G的工作频段上，得到第二调制信号，并将经过功率放大的所述第二调制信号发射至所述第二终端设备；所述第二终端设备，用于在接收到所述第二调制信号后，对经过信号放大的所述第二调制信号进行解调，得到所述一路8K超高清视频传输流信号，然后对所述一路8K超高清视频传输流信号进行解复用，得到所述四路4K超高清视频传输流信号，再然后分别对所述四路4K超高清视频传输流信号进行解码，得到所述四路4K超高清视频信号，最后根据所述四路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接恢复得到所述8K超高清视频画面。2.根据权利要求1所述的超高清视频信号传输系统，其特征在于，还包括有8K超高清摄像机和8K超高清显示设备，其中，所述8K超高清摄像机通过一路光纤线缆或48G的数字分量串行接口线缆有线通信连接所述第一终端设备，所述8K超高清显示设备通过另一路光纤线缆或48G的数字分量串行接口线缆有线通信连接所述第二终端设备；所述8K超高清摄像机，用于采集获取待传输的8K超高清视频画面，并将采集画面有线传送给所述第一终端设备；所述8K超高清显示设备，用于加载展示来自所述第二终端设备的8K超高清视频画面。3.一种基于5G的超高清视频信号传输方法，其特征在于，包括：由第一终端设备将待传输的8K超高清视频画面转换为两两独立的四路4K超高清视频信号：将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为奇数的所有像素点分配给第一路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为偶数且纵向坐标为奇数
的所有像素点分配给第二路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为奇数且纵向坐标为偶数的所有像素点分配给第三路4K超高清视频信号，将所述8K超高清视频画面中横向坐标为偶数且纵向坐标为偶数的所有像素点分配给第四路4K超高清视频信号；由所述第一终端设备将所述四路4K超高清视频信号分别编码为与所述四路4K超高清视频信号一一对应的四路4K超高清视频传输流信号；由所述第一终端设备将所述四路4K超高清视频传输流信号复用到一路传输流上，生成一路8K超高清视频传输流信号；由所述第一终端设备将所述一路8K超高清视频传输流信号调制到第五代移动通信技术5G的工作频段上，得到第一调制信号；由所述第一终端设备将经过功率放大的所述第一调制信号发射至基于所述第五代移动通信技术5G无线通信连接所述第一终端设备的第一基站；由所述第一基站在接收到所述第一调制信号后，对经过信号放大的所述第一调制信号进行解调，得到所述一路8K超高清视频传输流信号，并将所述一路8K超高清视频传输流信号传送至核心网；由所述核心网将所述一路8K超高清视频传输流信号传送至基于所述第五代移动通信技术5G无线通信连接有第二终端设备的第二基站；由所述第二基站将所述一路8K超高清视频传输流信号调制到5G的工作频段上，得到第二调制信号，并将经过功率放大的所述第二调制信号发射至所述第二终端设备；由所述第二终端设备在接收到所述第二调制信号后，对经过信号放大的所述第二调制信号进行解调，得到所述一路8K超高清视频传输流信号；由所述第二终端设备对所述一路8K超高清视频传输流信号进行解复用，得到所述四路4K超高清视频传输流信号；由所述第二终端设备分别对所述四路4K超高清视频传输流信号进行解码，得到所述四路4K超高清视频信号；由所述第二终端设备根据所述四路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接恢复得到所述8K超高清视频画面。4.根据权利要求3所述的超高清视频信号传输方法，其特征在于，根据所述四路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接恢复得到所述8K超高清视频画面，包括：若发现在所述四路4K超高清视频信号中有某一路4K超高清视频信号出现丢帧，则根据所述四路4K超高清视频信号中的其它三路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接得到包含有与所述其它三路4K超高清视频信号具有分配映射关系的所有像素点的视频画面；根据所述视频画面，按照如下方式得到用于作为恢复成所述8K超高清视频画面的新8K超高清视频画面：针对在所述视频画面中的且与所述某一路4K超高清视频信号具有分配映射关系的各个像素点，将对应的且在八个方向上的所有相邻像素点的像素值平均结果作为对应的像素值，其中，所述八个方向包括有左、左上、中上、右上、右、右下、中下和左下方向。5.根据权利要求3所述的超高清视频信号传输方法，其特征在于，根据所述四路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频信号的分配映射关系，拼接恢复得到所述8K超
高清视频画面，包括：若发现在所述四路4K超高清视频信号中有X路4K超高清视频信号出现丢帧，则根据所述四路4K超高清视频信号中的其它Y路4K超高清视频信号以及像素点与各路4K超高清视频...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓敏，
申请(专利权)人：刘晓敏，
类型：发明
国别省市：