CN212649544U

CN212649544U - 一种支持hdr的h.265 4k超高清编码器

Info

Publication number: CN212649544U
Application number: CN202021454759.4U
Authority: CN
Inventors: 龚克宇; 辜涛恩; 邓鹏�; 王卫; 蔡舒砾; 易露
Original assignee: Beijing Youxiang Zhiheng Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Liujinnian Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2021-03-02
Anticipated expiration: 2030-07-22

Abstract

本实用新型涉及广播数字电视技术领域，具体涉及一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，它包括设置在机壳内的主板、前面板和电源板，所述主板的前面设置有前面板、左侧有电源板，该前面板和电源板通过导线与主板相连；它通过内置的H.265编码处理单元，将外部输入4x3G SDI的视频信号编码为H.265 4K视频码流，将从4x3G SDI提取出来的HDR信息嵌入到视频码流，将从4x3G SDI提取出来的音频信号编码为MPEG1_L2音频码流，视音频码流复用之后通过ASI/IP接口输出，通过内嵌式IC集成电路，实现产品的高度集成化、低成本化。

Description

一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器

技术领域

本实用新型涉及广播数字电视技术领域，具体涉及一种支持HDR的 H.265 4K超高清编码器。

背景技术

随着广播电视节目高清化(分辨率1920x1080)的全面普及，电视机屏幕尺寸也快速向55吋、65吋、75吋发展，逐渐成为主流尺寸，为了进一步提升用户的观看体验，4K(分辨率3840x2160)电视节目也被各大电视台、有线网络运营商、IPTV运营商等提上议事日程，中央广播电视总台于2018年10月1日开播了国内首个上星超高清电视频道— CCTV 4K超高清频道，2018年10月16日广东综艺4K超高清频道开播。

H.265作为新一代视频编码技术，有着前面几代编码技术，如MPEG-4、 H.264等无可比拟的优势，特别是用于4K广播电视节目编解码，使用 H.265可以将原有的带宽至少降低50％，不管是网络传输，还是后端的存储空间都能够得到很大的提升。

HDR(高动态范围)技术提供高对比度和卓越的色彩表现力，HDR 跟4K结合带来的画质提升是直观可感的，相比普通的图像，可以提供更多的动态范围和图像细节，它能够更好的反映出真实环境中的视觉效果。

为了满足全国的电视台、广电有线网络、IPTV、OTT前端收转4K 超高清频道、制作4K电视节目的需求，我司自主立项开发一种支持HDR 的4K超高清编码器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种支持 HDR的H.2654K超高清编码器。

本实用新型所述的一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，它包括设置在机壳内的主板、前面板和电源板，所述主板的前面设置有前面板、左侧有电源板，该前面板和电源板通过导线与主板相连；

所述主板包括主控CPU单元、4x3G SDI输入信号处理单元、H.265 编码处理单元、码流配置处理单元、ASI/IP输出处理单元；

所述主控CPU单元与4x3G SDI输入信号处理单元、H.265编码处理单元、码流配置处理单元、ASI/IP输出处理单元和前面板采用电连接；

所述4x3G SDI输入信号处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、H.265编码处理单元相连；

所述H.265编码处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、4x3G SDI输入信号处理单元、码流配置处理单元相连；

所述码流配置处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、H.265 编码处理单元、ASI/IP输出处理单元相连；

所述ASI/IP输出处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、码流配置处理单元相连。

所述4x3G SDI输入信号处理单元包括4x3G SDI输入接口单元、HDR 数据信息提取单元、基带视音频信号处理单元；

所述H.265编码处理单元包括编码参数配置处理单元、H.265 4K 视频编码单元、音频编码单元、HDR嵌入单元、码流复用单元；

所述码流配置处理单元包括码流PSI/SI自定义设置处理单元、码率控制处理单元；

所述ASI/IP输出处理单元包括码流ASI输出处理单元、码流IP输出处理单元。

进一步地，所述主控CPU单元采用海思Hi3796MV200芯片。

进一步地，所述H.265编码处理单元采用索喜SC2M50芯片。

进一步地，所述4x3G SDI输入信号处理单元采用FPGA芯片。

进一步地，所述码流配置处理单元、ASI/IP输出处理单元采用FPGA 芯片。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，它通过内置的H.265编码处理单元，将4x3G SDI输入的视频信号编码为H.265 4K视频码流，将从4x3G SDI提取出来的HDR信息嵌入到视频码流，将从4x3G SDI提取出来的音频信号编码为MPEG1_L2音频码流，视音频码流复用之后通过ASI/IP接口输出，通过内嵌式IC集成电路，实现产品的高度集成化、低成本化。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的功能示意图；

附图标记说明：

1、机壳；2、主板；21、主控CPU单元；22、4x3G SDI输入信号处理单元；221、4x3G SDI输入接口单元；222、HDR数据信息提取单元； 223、基带视音频信号处理单元；23、H.265编码处理单元；231、编码参数配置处理单元；232、H.265 4K视频编码单元；233、音频编码单元；234、HDR嵌入单元；235、码流复用单元；24、码流配置处理单元；241、码流PSI/SI自定义设置处理单元；242、码率控制处理单元；25、ASI/IP 输出处理单元；251、码流ASI输出处理单元；252、码流IP输出处理单元；3、前面板；4、电源板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、图2所示，本具体实施方式所述的一种支持HDR的H.265 4K 超高清编码器，它包括设置在机壳1内的主板2、前面板3和电源板4，所述主板2的前面设置有前面板3、左侧有电源板4，该前面板3和电源板4通过导线与主板2相连；

所述主板2包括主控CPU单元21、4x3G SDI输入信号处理单元22、 H.265编码处理单元23、码流配置处理单元24、ASI/IP输出处理单元 25；

所述主控CPU单元21与4x3G SDI输入信号处理单元22、H.265编码处理单元23、码流配置处理单元24、ASI/IP输出处理单元25和前面板3采用电连接；

所述4x3G SDI输入信号处理单元22通过数据导线分别与主控CPU 单元21、H.265编码处理单元23相连；

所述H.265编码处理单元23通过数据导线分别与主控CPU单元21、 4x3G SDI输入信号处理单元22、码流配置处理单元24相连；

所述码流配置处理单元24通过数据导线分别与主控CPU单元21、 H.265编码处理单元23、ASI/IP输出处理单元25相连；

所述ASI/IP输出处理单元25通过数据导线分别与主控CPU单元21、码流配置处理单元24相连。

所述4x3G SDI输入信号处理单元22包括4x3G SDI输入接口单元 221、HDR数据信息提取单元222、基带视音频信号处理单元223；

所述H.265编码处理单元23包括编码参数配置处理单元231、H.265 4K视频编码单元232、音频编码单元233、HDR嵌入单元234、码流复用单元235；

所述码流配置处理单元24包括码流PSI/SI自定义设置处理单元 241、码率控制处理单元242；

所述ASI/IP输出处理单元25包括码流ASI输出处理单元251、码流IP输出处理单元252。

进一步地，所述主控CPU单元21采用海思Hi3796MV200芯片。

进一步地，所述H.265编码处理单元23采用索喜SC2M50芯片。

进一步地，所述4x3G SDI输入信号处理单元22采用FPGA芯片。

进一步地，所述码流配置处理单元24、ASI/IP输出处理单元25采用FPGA芯片。

如图1所示，本设计由主板、前面板和电源板组成。主板分别与电源板、前面板连接。电源板将从市网输入的220V交流信号转换为系统所需的+5V、+12V直流电压，给整个编码器提供电源；前面板提供LCD 液晶显示和按键操作；主板实现将4x3G SDI输入的视音频信号及HDR 信息编码为内嵌HDR的H.265 4K码流，通过ASI/IP接口输出。

如图2所示为本实用新型具体实施例的功能图，主板包括主控CPU 单元、4x3G SDI输入信号处理单元、H.265编码处理单元、码流配置处理单元、ASI/IP输出处理单元。外部输入的SDI基带视音频信号通过 4x3G SDI输入信号处理单元处理后送到H.265编码处理单元进行H.265 4K视音频编码和HDR嵌入，复用后的视音频码流送到码流配置处理单元按照DVB标准进行PSI/SI参数设置，然后送到ASI/IP输出处理单元处理后输出ASI/IP码流信号。

在主控CPU单元控制下，4x3G SDI输入信号处理单元首先从外部输入的SDI基带视音频信号中提取HDR数据信息，并分离出视频基带信号和音频基带信号；H.265编码处理单元首先配置好视音频编码参数，然后将视频信号编码为H.265 4K视频码流，同时在视频码流中嵌入HDR 数据信息，音频编码为MPEG1_L2音频码流，然后将视频码流和音频码流复用成视音频码流输出。

本实用新型中，机壳采用标准的19吋宽、1U高的专业型机壳设计，适用于19吋标准机柜安装使用。19吋标准机柜内设备安装所占高度用一个特殊单位"U"表示，1U＝44.45mm。

本实用新型中，采用海思Hi3796MV200芯片，H.265视音频编码采用索喜SC2M50芯片，4x3G SDI处理采用FPGA芯片，码流配置和ASI/IP 输出处理采用FPGA芯片。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，它包括设置在机壳内的主板、前面板和电源板，所述主板的前面设置有前面板、左侧有电源板，该前面板和电源板通过导线与主板相连；

其特征在于：所述主板包括主控CPU单元、4x3G SDI输入信号处理单元、H.265编码处理单元、码流配置处理单元、ASI/IP输出处理单元；

所述主控CPU单元与4x3G SDI输入信号处理单元、H.265编码处理单元、码流配置处理单元、ASI/IP输出处理单元和前面板采用电连接；所述4x3G SDI输入信号处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、H.265编码处理单元相连；所述H.265编码处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、4x3G SDI输入信号处理单元、码流配置处理单元相连；所述码流配置处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、H.265编码处理单元、ASI/IP输出处理单元相连；所述ASI/IP输出处理单元通过数据导线分别与主控CPU单元、码流配置处理单元相连；

所述4x3G SDI输入信号处理单元包括4x3G SDI输入接口单元、HDR数据信息提取单元、基带视音频信号处理单元；所述H.265编码处理单元包括编码参数配置处理单元、H.265 4K视频编码单元、音频编码单元、HDR嵌入单元、码流复用单元；所述码流配置处理单元包括码流PSI/SI自定义设置处理单元、码率控制处理单元；所述ASI/IP输出处理单元包括码流ASI输出处理单元、码流IP输出处理单元。

2.根据权利要求1所述的一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，其特征在于：所述主控CPU单元采用海思Hi3796MV200芯片。

3.根据权利要求1所述的一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，其特征在于：所述H.265编码处理单元采用索喜SC2M50芯片。

4.根据权利要求1所述的一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，其特征在于：所述4x3G SDI输入信号处理单元采用FPGA芯片。

5.根据权利要求1所述的一种支持HDR的H.265 4K超高清编码器，其特征在于：所述码流配置处理单元、ASI/IP输出处理单元采用FPGA芯片。