CN219394924U - 一种支持多路输出的超高清视频解码器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及视频解码技术领域，具体地涉及一种支持多路输出的超高清视频解码器，包括HDMI_TX 2.1模块、HDMI_TX 2.0模块、HDMI_RX 2.0模块、TYPE‑C模块、Audio Jack模块、SPDIF‑TX模块、RTC模块、POWER模块、RGMII LAN模块、PCIE LAN模块、PCIE&SATA模块、MIPI_CSI0&1_RX模块、MIPI_DPHY0&1_RX模块、MIPI_DPHY0&1_TX模块、USB2.0模块、LPDDR4X模块、EMMC模块。本实用新型具有多路超高清输出模式，同时也兼容视频解码，支持同时视频解码和编码。
Description
技术领域
本实用新型涉及视频解码技术领域，具体地涉及一种支持多路输出的超高清视频解码器。
背景技术
随着技术的发展，超高清视频产业链已完整细致，采集、制作、分发、传输和呈现等各细分环节均有国内多个企业提供相应支持。人们开始对视频分辨率的要求有所提高，2K高清分辨率已无法满足人们的需求，所以对于的4K/8K的超高清视频的需求日益提高；同时随着VR和元宇宙概念的提出，也从侧面提高了视频分辨率要求。对于超高清视频的编解码设备需求也随之提升。
随着HDMI 2.1的规范的提出，相比较之前的HDMI 2.0，HDMI 2.1支持更高的视频分辨率包括8K60p和4K120p或者更高的10K分辨率，并且支持动态HDR模式，带宽能力可以达到48Gbps。随着HDMI 2.1的规范的推出，超高清视频领域随之发展提高，越来越多的产品支持8K视频输入，同时4K/8K在直播领域也得到了应用。
视频解码是利用图像统计特性，根据不同的视频参数和编码标准，能将编码的视频进行解码并且能够输出到一定的显示装置或者其他地方。编解码/芯片是非常重要的一级技术分支，视频采集制作、显示技术和传输与储存技术的发展都有赖于编解码标准和芯片技术的确定，可以说，该技术是超高清视频技术的基础。该技术的关键在于确立恰当的格式进行编解码，并选择相配套的仪器设备，编解码标准的确立，对超高清视频技术的发展尤其重要。也对相对应的编解码系统提供了根本保证。目前市面上大部分流行性的多路解码器以4K为主，现有设备超高清视频编码解码不能同时进行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种支持多路输出的超高清视频解码器，具有多路超高清输出模式，同时也兼容视频解码，支持同时视频解码和编码。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种支持多路输出的超高清视频解码器，包括：
HDMI_TX 2.1模块，此模块为视频输出模块，外接显示设备，用于8K@60fps视频解码输出，支持HDMI2.1并且向下兼容HDMI2.0和HDMI1.4视频输出；
HDMI_TX 2.0模块，此模块为视频输出模块，外接显示设备，用于4K@60fps视频解码输出支持HDMI2.0并且向下兼容HDMI1.4视频输出；
HDMI_RX 2.0模块，此模块为视频输入模块，HDMI2.0 RX，向下兼容HDMI1.4b；
TYPE-C模块，TYPE-C支持USB3.0与DP1.4复用，外接显示设备，用于8K@30fps视频解码输出；
Audio Jack模块，此模块为音频输入输出模块，I2S是支持8通道输入/输出能力的标准I2S接口；
SPDIF-TX模块，SPDIF TX数字音频接口，光纤传输的音频输出接口；
RTC模块，支持定时开关机功能；
POWER模块，支持三种12V电源供电模式：12V适配器直接输入，SATA_12V输入、ITX机箱12V输入；
RGMII LAN模块，RGMII的千兆网口，能够通过此端口进行网络连接，或通过此进行推流；
PCIE LAN模块，PCIE的千兆网口，能够通过此端口进行网络连接，或以通过此进行推流；
PCIE&SATA模块，M.2 SATA3.0接口，能够扩展2242 SATA3.0 SSD；
MIPI_CSI0&1_RX模块，1X2 MIPI-CSI输入，能够支持4K输入；
MIPI_DPHY0&1_RX模块，1X2 MIPI_DPHY输入，能够支持4K输入；
MIPI_DPHY0&1_TX模块，2路的MIPI_DPHY0&1_TX输出，最高支持4K@60fp；
USB2.0模块，利用USB2.0的驱动给系统提供键盘鼠标功能；
LPDDR4X模块，支持64bits数据总线宽度，由4个16bits的DDR通道组成，每个通道容量最大寻址地址8GB；
EMMC模块，兼容HS5.1、HS5.0、HS4.51、HS4.41规范；支持1bit、4bit、8bit三种数据总线宽度；支持HS400模式，向下兼容HS200、DDR50等模式；支持CMD Queue；为系统提供存储位置。
本实用新型支持多种解码视频的输出方式：HDMI 2.1（8K@60fps）、DP1.4（8K@30fps）、HDMI 2.0（4K@60fps）、MIPI（4K@60fps）四种视频输出方式；相对现有市场上的解码器，本实用新型解码器体积比较小可以使用于多种场所。
进一步的，HDMI2.1工作采用FRL模式，切换到HDMI2.0及以下模式时，工作采用TMDS模式。FRL模式将Clock嵌入在Data的通道中，在Sink端透过Clock Recovery解析出Clock，节约内部Clock资源；HDMI_TX 2.1同时支持ARC/eARC解析音频数据。
进一步的，所述HDMI_TX 2.0模块采用TMDS模式。
进一步的，所述HDMI_RX 2.0模块支持RGB/YUV444/YUV422/YUV420格式；最大可支持4K@60fps输入。
进一步的，所述Audio Jack模块支持I2S/PCM/TDM模式。
进一步的，所述PCIE&SATA模块，2路标准SATA3.0接口，可扩展4个SATA3.0 SSD/HDD硬盘，一路接M.2的WIFI接口。
进一步的，MIPI_DPHY模块MIPI_CSI0模块2×2 lane MIPI-CSI输入或者1×4lane MIPI-CSI输入。
进一步的，LPDDR4X模块中4个通道容量可支持总容量达到32GB；支持Power Down、Self Refresh等模式。
本实用新型的技术效果：
与现有技术相比，本实用新型的一种支持多路输出的超高清视频解码器，应用于超高清视频领域，具有多路超高清输出模式输出，支持DP0/DP1/HDMI0/eDP0/HDMI1/eDP1/MIPI DSI0/MIPI DSI1视频接口输出，同时也兼容视频解码，支持8K@60fps的H.26解码器、8k@30fps的H.264解码器和4K@60fps的AV1解码器，同时兼容8K@30fpsH.265/H.264视频编码，支持同时视频解码和编码。本实用新型也具有多系统兼容性，支持Android 12.0、Ubuntu桌面版和Server版、Debian11、Buildroot；支持RTLinux内核等操作系统。
附图说明
图1为本实用新型支持多路输出的超高清视频解码器结构框图；
图2为本实用新型支持多路输出的超高清视频解码器各个接口示意图；
图3为本实用新型支持多路输出的超高清视频解码器工作流程图。
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，下面结合说明书附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例涉及的一种支持多路输出的超高清视频解码器，包括：
HDMI_TX 2.1模块1，此模块为视频输出模块，外接显示设备，可用于8K@60fps视频解码输出，支持HDMI2.1并且向下兼容HDMI2.0和HDMI1.4视频输出；由于HDMI2.1工作采用FRL模式，切换到HDMI2.0及以下模式时，工作采用TMDS模式。FRL模式将Clock嵌入在Data的通道中，在Sink端透过Clock Recovery解析出Clock，节约内部Clock资源；HDMI_TX 2.1同时支持ARC/eARC解析音频数据；
HDMI_TX 2.0模块2，此模块为视频输出模块，外接显示设备，可用于4K@60fps视频解码输出支持HDMI2.0并且向下兼容HDMI1.4视频输出；此工作模块采用TMDS模式；
HDMI_RX 2.0模块3，此模块为视频输入模块，HDMI2.0 RX，向下兼容HDMI1.4b；支持RGB/YUV444/YUV422/YUV420格式；最大可支持4K@60fps输入；
TYPE-C模块4，TYPE-C支持USB3.0与DP1.4复用，可以外接显示设备，可用于8K@30fps视频解码输出；
Audio Jack模块5，此模块为音频输入输出模块，I2S是支持8通道输入/输出能力的标准I2S接口，支持I2S/PCM/TDM模式；
SPDIF-TX模块6，SPDIF TX数字音频接口，光纤传输的音频输出接口；
RTC模块7，支持定时开关机功能；
POWER模块8，支持三种12V电源供电模式，12V适配器直接输入，SATA_12V输入，ITX机箱12V输入，三者选择其中一个即可；
RGMII LAN模块9，RGMII的千兆网口，可以通过此端口进行网络连接，可以通过此进行推流；
PCIE LAN模块10，PCIE的千兆网口，可以通过此端口进行网络连接，可以通过此进行推流；
PCIE&SATA模块11，M.2 SATA3.0接口，可扩展2242 SATA3.0 SSD；2路标准SATA3.0接口，可扩展4个SATA3.0 SSD/HDD硬盘，一路接M.2的WIFI接口（为拓展功能）；
MIPI_CSI0&1_RX模块12，1X2 MIPI-CSI输入，可支持4K输入；
MIPI_DPHY0&1_RX模块13，1X2 MIPI_DPHY输入，可支持4K输入；MIPI_DPHY模块MIPI_CSI0模块2×2 lane MIPI-CSI输入或者1×4 lane MIPI-CSI输入；
MIPI_DPHY0&1_TX模块14，2路的MIPI_DPHY0&1_TX输出，最高支持4K@60fp；
USB2.0模块15，此模块主要功能利用USB2.0的驱动给系统提供键盘鼠标功能；
LPDDR4X模块16，支持64bits数据总线宽度，由4个16bits的DDR通道组成，每个通道容量最大寻址地址8GB；4个通道容量可支持总容量达到32GB；支持Power Down、SelfRefresh等模式；具有动态PVT补偿的可编程输出和ODT阻抗调整；
EMMC模块17，兼容HS5.1、HS5.0、HS4.51、HS4.41规范；支持1bit、4bit、8bit三种数据总线宽度；支持HS400模式，向下兼容HS200、DDR50等模式；支持CMD Queue；为系统提供存储位置。
本实施例所述解码器的各个接口如图2所示，包括USB-A接口、音频输出接口、音频输入接口、2路4K视频输入接口、2路4K视频输出接口、4K视频输出接口、8K视频输出接口、4K视频输入接口、千兆网口等。
如图3所示，本实用新型的工作原理：
8K解码：首先解码器需要12V供电，进行8K解码时：通过8K的视频流的方式通过千兆网络连接的方式进获取，也可以通过使用FFMPEG编码本地8k档案；一般进行多路输出使用的操作系统：Debian11系统；通过系统的Gstreamer解码SRT串流方式进行解码，然后输出到8K显示设备。
本实用新型支持两路8K输出，一种通过HDMI_TX 2.1可以进行8K@60fps和8K@30fps的输出到8K显示设备；另一种通过DP1.4进行8K@30fps的输出到8K显示设备。这两种输出方式向下兼容4K，1080P。
4K编码和解码同时进行：首先解码器需要（1）12V供电，进行4K编码和解码时：首先通过4K的视频流的方式通过千兆网络连接的方式进获取，也可以通过HDMI_RX 2.0直接接一路摄像机设备，MIPI C&P_RX可以接两路摄像设备；
4K编解码同时进行方式：通过系统的同时调用MPP的编码和RTSP流解码，实现进行编解码同时进行的工作流程，可以同时接四路4K@60fps摄像设备的输入，并且同时进行四路4K@60fps的输出。
本实用新型最高可以支持一路8K@60fps视频解码输出，一路8K@30fps视频解码输出，三路4K@60fps视频解码输出；可以支持多种方式视频解码输出。本实用新型可以支持同时进行4K视频编码和4K视频解码，也同时向下兼容最高支持32路1080P30解码和16路1080P30编码。本实用新型相对于高清视频软解码，采用硬解码的方式，可以降低8K解码视频的硬件环境，节约成本。本实用新型支持视频拷贝、缩放、色彩空间转换，场视频解交织（Deinterlace）可用于多种场合。本实用新型支持多种操作系统支持Android 12.0、Ubuntu桌面版和Server版、Debian11、Buildroot；支持RTLinux内核等操作系统。本实用新型视频编解码时无丢帧，低延时，CPU占用率较低。
上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。
Claims (8)
1.一种支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，包括：
HDMI_TX 2.1模块，此模块为视频输出模块，外接显示设备，用于8K@60fps视频解码输出，支持HDMI2.1并且向下兼容HDMI2.0和HDMI1.4视频输出；
HDMI_TX 2.0模块，此模块为视频输出模块，外接显示设备，用于4K@60fps视频解码输出支持HDMI2.0并且向下兼容HDMI1.4视频输出；
HDMI_RX 2.0模块，此模块为视频输入模块，HDMI2.0 RX，向下兼容HDMI1.4b；
TYPE-C模块，TYPE-C支持USB3.0与DP1.4复用，外接显示设备，用于8K@30fps视频解码输出；
Audio Jack模块，此模块为音频输入输出模块，I2S是支持8通道输入/输出能力的标准I2S接口；
SPDIF-TX模块，SPDIF TX数字音频接口，光纤传输的音频输出接口；
RTC模块，支持定时开关机功能；
POWER模块，支持三种12V电源供电模式：12V适配器直接输入，SATA_12V输入、ITX机箱12V输入；
RGMII LAN模块，RGMII的千兆网口，能够通过此端口进行网络连接，或通过此进行推流；
PCIE LAN模块，PCIE的千兆网口，能够通过此端口进行网络连接，或以通过此进行推流；
PCIE&SATA模块，M.2 SATA3.0接口，能够扩展2242 SATA3.0 SSD；
MIPI_CSI0&1_RX模块，1X2 MIPI-CSI输入，能够支持4K输入；
MIPI_DPHY0&1_RX模块，1X2 MIPI_DPHY输入，能够支持4K输入；
MIPI_DPHY0&1_TX模块，2路的MIPI_DPHY0&1_TX输出，最高支持4K@60fp；
USB2.0模块，利用USB2.0的驱动给系统提供键盘鼠标功能；
LPDDR4X模块，支持64bits数据总线宽度，由4个16bits的DDR通道组成，每个通道容量最大寻址地址8GB；
EMMC模块，兼容HS5.1、HS5.0、HS4.51、HS4.41规范；支持1bit、4bit、8bit三种数据总线宽度；支持HS400模式，向下兼容HS200、DDR50模式；支持CMD Queue；为系统提供存储位置。
2.根据权利要求1所述的支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，HDMI2.1工作采用FRL模式，切换到HDMI2.0及以下模式时，工作采用TMDS模式。
3.根据权利要求1所述的支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，所述HDMI_TX 2.0模块采用TMDS模式。
4.根据权利要求1所述的支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，所述HDMI_RX 2.0模块支持RGB/YUV444/YUV422/YUV420格式；最大能够支持4K@60fps输入。
5.根据权利要求1所述的支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，所述AudioJack模块支持I2S/PCM/TDM模式。
6.根据权利要求1所述的支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，所述PCIE&SATA模块，2路标准SATA3.0接口，能够扩展4个SATA3.0 SSD/HDD硬盘，一路接M.2的WIFI接口。
7.根据权利要求1所述的支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，MIPI_DPHY模块MIPI_CSI0模块2×2 lane MIPI-CSI输入或者1×4 lane MIPI-CSI输入。
8.根据权利要求1-7任一项所述的支持多路输出的超高清视频解码器，其特征在于，LPDDR4X模块中4个通道容量能够支持总容量达到32GB；支持Power Down、Self Refresh模式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320259274.7U CN219394924U (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种支持多路输出的超高清视频解码器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN219394924U true CN219394924U (zh) | 2023-07-21 |
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Family Applications (1)
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| CN202320259274.7U Active CN219394924U (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种支持多路输出的超高清视频解码器 |
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