CN211019017U - 一种sdi-over-ip无损传输的解码装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及解码器的技术领域，尤其涉及一种SDI‑OVER‑IP无损传输的解码装置。包括：解码器；分配器，输入端与解码器连接，且输出端与近距离显示设备的输入接口端连接；接收器，与分路器的输出端电性连接，用以接收数字信息，并根据信号类型对数字信息进行分隔传输；格式转换器，与接收器电性连接，用以接收不同信号类型的数字信息，并对数字信息进行格式处理得到IP数据流；IP封装器，接收格式转换器处理后的IP数据流。本装置通过将4K传输流进行格式处理并封装成IP后再经过SFP+进入到传输线路进行传输，可以实现4K传输信号的的长距离无损压缩传输，大大的降低了信号的延迟，且装置实现简单，可以较高程度的降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及解码器的技术领域，尤其涉及一种SDI-OVER-IP无损传输的解码装置。
背景技术
随着近年来网络带宽不断拓展，消费者对于视频清晰度的需求也在不断提高，视频影像行业也正在发生着巨大的变化，1080P的视频已经基本普及，4K/8K技术成为视频影像行业的下一风口。无论是广播电视台、电信运营商、新媒体运营商及任何有使用视听影音系统的服务型企业等，都势必会迎合当前的发展趋势，更新目前的音视频传输系统，目前终端用户在4K的设备升级上走的相当快，但是在整个产业前端，从内容制作，传输，处理均存在巨大挑战。
传统综合接收解码器(Integrated receiver decoder，简称IRD)，4K视频数据以有损或高时延压缩编码再解码（如H.264、AVS2和HEVC等）的方式进行传输，解码通过SDI或HDMI输出到显示、编辑或其它制播设备；其缺点是：
①不能长距离传输：3G SDI信号通过Belden 1694A同轴线只能输出140米的距离；普通HDMI线只能传输20米左右，即使使用光纤HDMI线在长距离传输无损4K影音信号也只能达200米左右；
②传输系统升级复杂、成本昂贵：使用SDI输出4K视频，需要使用4个3G接口进行拼接，或者使用昂贵的12G专用SDI接口；这在设备系统的复杂度和成本都是很大的开销；
③画质下降和高延迟：传统的IP图像传输方式是以有损或高时延压缩编码再解码（如H.264、AVS2和HEVC等）的等方式进行传输，难以保证用户对图像质量及时延要求。
实用新型内容
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种SDI-OVER-IP无损传输的解码装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，包括：
解码器，用以接收外部输入的传输流，并对传输流进行解码；
分配器，输入端与解码器连接，且输出端与近距离显示设备的输入接口端连接；
接收器，与分路器的输出端电性连接，用以接收数字信息，并根据信号类型对数字信息进行分隔传输；
格式转换器，与接收器电性连接，用以接收不同信号类型的数字信息，并对数字信息进行格式处理得到IP数据流；
IP封装器，接收格式转换器处理后的IP数据流，用以将IP数据流进行封装并发送至传输线路的接口。
进一步的，所述格式转换器采用SMPTE2110标准协议或SMPTE 2022-6标准协议。
进一步的，所述接收器进行信号分隔的信号类型包括视频信号、音频信号、辅助数据信号。
进一步的，所述传输线路的接口为SFP+接口。
进一步的，所述解码器、分配器和接收器之间通过HDMI接口进行连接和传输。
进一步的，所述解码器所接收的传输流为4K传输流。
进一步的，所述解码器通过TUNER接口、IP接口或ASI接口接收4K传输流。
进一步的，所述接收器采用JPEG2000标准，用以将数字信息封装为MEEP-2传输流。
进一步的，所述接收器、格式转换器和IP封装器集成在FPGA芯片中。
本实用新型的有益效果为：
本装置通过将4K传输流进行格式处理并封装成IP后再经过SFP+进入到传输线路进行传输，可以实现4K传输信号的长距离无损压缩传输，大大的降低了信号的延迟，且装置实现简单，可以较高程度的降低成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例SDI-OVER-IP无损传输的解码装置的结构框图。
图2为本实用新型实施例解码装置FPGA的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
图1示出了本申请SDI-OVER-IP无损传输的解码装置的结构框图。
如图1所示，本实施例提供了一种SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，包括，解码器1、分配器2、接收器3、格式转换器4和IP封装器5；其中，解码器1接收外部输入的传输流，并对接收到的传输流进行解码为HDMI信号（High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口）。具体的，解码器1可以通过TUNER接口（调谐器），IP接口（Internet Protocol，网络之间互连的协议），或者ASI接口（Asynchronous Serial Interface，异步串行接口）等接口对传输流进行接收。值得说明的是，上述的传输流，具体为4K传输流。
在分配器2方面，分配器2主要用以对接收解码器1解码后的HDMI信号，并将HDMI信号分为两路，其中，一路通过HDMI接口输出在显示设备上，实现近距离的显示和监控；另一路的HDMI信号输出到接收器3，用以后续的远距离传输处理。
在接收器3方面，接收器3主要用以接收分配器2分配的HDMI信号，并对不同类型的HDMI信号进行处理，分隔开不同类型HDMI信号，形成多个数字信息，并发送给格式转换器4，从而实现不同类型数字信息的分离。
在一些实施例中，接收器3对HDMI信号的处理方式采用JPEG2000标准，并将HDMI信号分离成不同类型后进行无损压缩，并封装成MPEG-2传输流（Moving Picture ExpertsGroup，活动图像专家组；正式国际标准之一），进而发送到格式转换器4进行后续格式处理。
另外的，格式转换器4与接收器3电性连接，接收接收器3发送的多个不同信号类型的数字信息，并对不用类型的数字信息进行格式处理。具体的，格式转换器4采用SMPTE2110/SMPTE 2022-6（格式转换标准协议）格式转换模块。例如，格式转换器4接收接收器3发送的MPEG-2传输流，通过SMPTE2110标准协议进行格式处理，从而得到IP数据流，并将IP数据流发送至IP封装器5。
IP封装器5的主要用途在于对IP数据流进行封装，封装成IP数据包后将其发送到传输线路的接口处。具体的，IP封装器5对转换器传输过来的多个IP数据流进行封装。例如，IP封装器5接收格式转换器4发送过来的视频数据流、音频数据流和辅助数据数据流，并根据传输路线的接收端的通讯信息进行封装，发送到传输路线的SFP+接口（Small Form-factor Pluggable，光模块接收器3）。
该装置的好处在于，本装置通过将4K传输流进行格式处理并封装成IP后再经过SFP+进入到传输线路进行传输，可以实现4K传输信号的的长距离无损压缩传输，大大的降低了信号的延迟，且装置实现简单，可以较高程度的降低成本。
在一些实施例中，接收器3进行信号分隔的信号类型具体包括视频信号、音频信号和辅助数据ANC（Ancillary Data辅助数据）。其作用在于，可以将4K传输流中的视频部分、音频部分和辅助数据部分分开进行封装传输，从而确保信号能够长距离快速，提高传输速度，保证灵活的同步机制。
在一些实施例中，解码器1、分配器2和接收器3之间采用HDMI接口进行连接和传输，同时，接收器3采用JPEG2000标准（图像压缩标准）对数字信息进行封装，将分配器2发送的HDMI信号封装为MEEP-2传输流。
为了更好的操作体验，提供本装置信号传输的具体流程，本装置的SDI（serialdigital interface，数字分量串行）输出采用的处理方式包括JPEG2000、SMPTE2110/SMPTE2022-6等标准协议，通过在装置内的接收器3、格式转换器4和IP封装器5实施上述标准协议，实现了4K SDI接口数据在万兆IP网络上的传播，即不需要将SDI 4K视频数据以传统有损或高时延压缩编码再解码的方式进行传输。
具体的，若格式转换器4采用SMPTE2110标准协议，则在格式转换时，确定将音频、视频和辅助数据流分开打包传输，这一规定提升和简化了附加字幕、标题、图文以及多语言音频等处理，并保证每个实体内容节目流都可以分开传送并在终端重新汇聚，其中每个组成部分，即音频、视频和辅助数据流可按标准协议处理实现精准同步。
其中，本实施例的优势在于，本装置能够将从源端接收的4K信号通过解码并进行无损微压缩或者未压缩的处理，然后通过双万兆带宽的光口发送到IP网络上去进行传输，确保节目中心能够对视音频源数据进行无损接收、显示、编辑和其它制播等处理。
图2示出了本申请实施例的FPGA集成的结构图。
如图2所示，在一些实施例中，接收器3、格式转换器4和IP封装器5集成在FPGA芯片（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）中。具体的，接收器3的输入端与FPGA的输入接口相连接，IP封装器5的输出端与FPGA的输出接口电性连接，采用FPGA芯片对接收器3、格式转换器4和IP封装器5进行集成，可以利用FPGA芯片对传输流中视频和辅助数据进行实时处理，融合微压缩和高性能无损压缩的JPEG2000编解码方案，完整的实现了SMPTE2110/SMPTE 2022-6协议，其峰值处理能力达到10Gbps，同时部署了灵活的同步机制以及强大的容错设计，通过这些得以保障设备能够更好的服务用户。
显然，本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法也无需对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，包括：
解码器，用以接收外部输入的传输流，并对传输流进行解码；
分配器，输入端与解码器连接，且输出端与近距离显示设备的输入接口端连接；
接收器，与分路器的输出端电性连接，用以接收数字信息，并根据信号类型对数字信息进行分隔传输；
格式转换器，与接收器电性连接，用以接收不同信号类型的数字信息，并对数字信息进行格式处理得到IP数据流；
IP封装器，接收格式转换器处理后的IP数据流，用以将IP数据流进行封装并发送至传输线路的接口。
2.根据权利要求1所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述格式转换器采用SMPTE2110标准协议或SMPTE 2022-6标准协议。
3.根据权利要求1所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述接收器进行信号分隔的信号类型包括视频信号、音频信号、辅助数据信号。
4.根据权利要求1所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述传输线路的接口为SFP+接口。
5.根据权利要求1所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述解码器、分配器和接收器之间通过HDMI接口进行连接和传输。
6.根据权利要求1所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述解码器所接收的传输流为4K传输流。
7.根据权利要求6所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述解码器通过TUNER接口、IP接口或ASI接口接收4K传输流。
8.根据权利要求1所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述接收器采用JPEG2000标准，用以将数字信息封装为MEEP-2传输流。
9.根据权利要求1-8任一项所述的SDI-OVER-IP无损传输的解码装置，其特征在于，所述接收器、格式转换器和IP封装器集成在FPGA芯片中。
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| CN202020126875.7U CN211019017U (zh) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | 一种sdi-over-ip无损传输的解码装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111901623A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-06 | 杭州当虹科技股份有限公司 | 一种基于全链路ip化超高清制播系统的辅助信息叠加方法 |
| CN113473060A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-01 | 北京格非科技股份有限公司 | 一种4k超高清无压缩ip信号处理器及处理方法 |
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| CN113473060B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-12-15 | 北京格非科技股份有限公司 | 一种4k超高清无压缩ip信号处理器及处理方法 |
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