[发明专利]一种支持4K SDI输出的装置和方法

说明书

本发明涉及广播电视应用技术领域，具体涉及一种支持4K SDI输出的装置和方法，它包括系统控制模块、HDMI接收模块、视频处理模块、音频处理模块、SDI输出模块和电源模块；所述系统控制模块通过数据导线分别与HDMI接收模块、视频处理模块、音频处理模块、SDI输出模块和电源模块相连；所述HDMI接收模块通过数据导线与视频处理模块、音频处理模块相连；所述视频处理模块、音频处理模块通过数据导线与SDI输出模块相连；它在专业型4K超高清解码器上增加支持4K SDI输出功能，通过采用FPGA实现HDMI2.0至SDI视频接口转换功能，这样比采用X86系统的纯软件实现4K超高清解码和SDI输出的方案，既可以降低解码设备的复杂度，而且可以降低解码设备的成本。

技术领域

本发明涉及广播电视应用技术领域，具体涉及一种支持4K SDI输出的装置和方法。

背景技术

AVS2是我国自主知识产权的第二代数字音视频编解码技术标准，于2016年12月颁布为国家标准GB/T 33475.2-2016。AVS2支持超高分辨率(4K以上)、高帧率(P50)、高量化精度(10bit)、高动态范围(HDR)视频的高效压缩，AVS2标准颁布标志着我国视频技术和产业正式进入“超高清”和“超高效”的“双超时代”。中央广播电视总台于2018年10月1日开播了国内首个上星4K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。

为了满足全国的电视台、广电有线网络、IPTV、OTT前端收转AVS2 4K超高清频道的需求，我司自主立项开发专业型AVS2 4K超高清解码器，其中4K SDI处理及输出功能是重点和难点，也是必需的基本功能要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种支持4K SDI输出的装置和方法，它采用FPGA硬件设计，在专业型4K超高清解码器上增加支持4K SDI输出功能，通过采用FPGA实现HDMI2.0 至 SDI视频接口转换功能，这样比采用X86系统的纯软件实现4K超高清解码和SDI输出的方案，既可以降低解码设备的复杂度，而且可以降低解码设备的成本。

本发明所述的一种支持4K SDI输出的装置和方法，它包括系统控制模块、HDMI接收模块、视频处理模块、音频处理模块、SDI输出模块和电源模块；所述系统控制模块通过数据导线分别与HDMI接收模块、视频处理模块、音频处理模块、SDI输出模块和电源模块相连；

所述HDMI接收模块通过数据导线与视频处理模块、音频处理模块相连；所述视频处理模块、音频处理模块通过数据导线与SDI输出模块相连；

其采用如下的方法步骤：

S1：采用HDMI接收模块，将输入4K HDMI2.0信号分离为二路HDMI2.0信号，其中一路直接输出HDMI2.0信号，另一路将HDMI2.0信号恢复为并行数字视频信号，用于后级处理；

S2：采用视频处理模块，提取视频流的色度空间信息（GY/T 315和GY/T 307规定的色域），并将其嵌入到SDI输出描述字段中；像素映射则根据SQD和2SI两种不同的4K SDI格式分别进行视频像素点的一一对应；

S3：采用音频处理模块，从HDMI2.0输入信号提取出音频信号，然后插入到SDI输出信号中；

S4：采用SDI输出模块，通过帧缓存和视频输出控制，将数字视频信号和音频信号按照4K SDI规范（GB/T 32631和SMPTE ST 425-5）进行封装，输出4链路3G-SDI信号。

进一步地，所述视频处理模块包括色度空间提取和像素映射。

进一步地，所述SDI输出模块包括帧缓存、视频输出控制和4链路3G-SDI输出电路。