一种AVS38K超高清专业解码器的制作方法

一种avs38k超高清专业解码器
技术领域
1.本实用新型涉及广播数字电视技术领域，尤其是涉及一种avs3 8k超高清专业解码器。


背景技术：

2.avs3视频编码标准是中国avs工作组制定的第三代视频编码标准，适应超高清电视广播、vr、视频监控等多种应用场景；avs3的发展过程分为两个阶段，第一阶段的目标是开发一个软件或硬件实现友好的配置文件，采用编码工具显示巨大的编码增益和相对有限的复杂性增量，到目前为止，avs3的第一阶段已完成，在4k超高分辨率视频方面，比avs2节省了大约30%的比特率；此外，avs3的第二阶段正在开发更有效的编码工具，以改进性能，特别是监视视频和屏幕内容视频。
3.针对上述中的相关技术，发明人认为虽然avs3视频编码技术已经开始在全国推广应用，但在电视台、广电有线网络、iptv、ott等机房前端尚未有支持4x12g-sdi输出的8k超高清专业解码器，导致用户前端不能有效的接收转播avs3 8k超高清节目，不便于机房前端接收和转播avs3 8k超高清频道。


技术实现要素：

4.为了便于机房前端接收和转播avs3 8k超高清频道，本实用新型提供了一种avs3 8k超高清专业解码器。
5.本实用新型提供的一种avs3 8k超高清专业解码器采用如下的技术方案：
6.一种avs3 8k超高清专业解码器，包括机壳，所述机壳内设置有主控板、avs3 8k超高清解码板以及4x12g-sdi转换板；
7.所述主控板，连接于avs3 8k超高清解码板以及4x12g-sdi转换板，用于接收并处理avs3超高清音视频编码码流，解析出音视频节目信息，并选择出所需音视频节目信息；
8.所述avs3 8k超高清解码板，用于对所需音视频节目信息对应的节目码流进行解码，输出hdmi2.1格式音视频信号；
9.所述4x12g-sdi转换板，连接于avs3 8k超高清解码板，用于接收hdmi2.1格式音视频信号，并对hdmi2.1格式音视频信号进行转换，通过bnc接口输出4x12g-sdi格式音视频信号。
10.通过采用上述技术方案，利用主控板接收avs3超高清音视频编码码流，解析出音视频节目信息，并且根据用户的需要从音视频节目信息中选择出所需音视频节目信息，avs3 8k超高清解码板解码根据所需音视频节目信息对相应的节目码流进行解码，解码完成后输出hdmi2.1格式音视频信号至4x12g-sdi转换板，4x12g-sdi转换板将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号，实现了4x 12g-sdi 8k超高清音视频输出，便于在用户终端设备上播放8k超高清音视频信号的效果；avs3 8k超高清解码板与4x12g-sdi转换板采用分离式设计，方便后期的维修与替换，降低了成本。
11.可选的，所述解码器还包括前面板；所述前面板，连接于主控板，接收并显示音视频节目信息，用于用户选择出需要观看的音视频节目信息，并输出所需音视频节目信息。
12.通过采用上述技术方案，利用前面板便于用户选择音视频节目信息，并将所需音视频节目信息反馈至主控板，从而便于满足用户的观看需求。
13.可选的，所述主控板包括主控cpu单元、节目解析单元以及码流输入处理单元；
14.所述主控cpu单元连接于节目解析单元以及码流输入处理单元，所述主控cpu单元用于控制码流输入处理单元接收并处理avs3超高清音视频编码码流；
15.所述节目解析单元连接于码流输入处理单元，用于对avs3超高清音视频编码码流进行解析，输出音视频节目信息，接收所需音视频节目信息并发送至avs3 8k超高清解码板。
16.通过采用上述技术方案，在主控cpu单元的控制下，码流输入处理单元接收avs3超高清音视频编码码流并进行处理，再将处理后的avs3超高清音视频编码码流发送至节目解析单元进行节目信息解析，节目解析单元解析完成后将音频节目信息发送至前面板供用户选择，且根据用户的选择输出所需音视频节目信息，从而实现了对avs3超高清音视频编码码流的处理，便于后续avs3 8k超高清解码板进行解码。
17.可选的，所述avs3 8k超高清解码板包括avs3音视频解码单元以及hdmi2.1音视频输出单元；所述avs3音视频解码单元，接收所需音视频节目信息以及处理后的avs3超高清音视频编码码流，对所需音视频节目信息对应的处理后的avs3超高清音视频编码码流进行解码；所述hdmi2.1音视频输出单元连接于avs3音视频解码单元，用于输出hdmi2.1格式音视频信号。
18.通过采用上述技术方案，利用avs3音视频解码单元接收节目解析单元发送的所需音视频节目信息以及码流接收处理单元发送的处理后的avs3超高清音视频编码码流，对所需音视频节目信息对应的处理后的avs3超高清音视频编码码流进行解码，再通过hdmi2.1音视频输出单元将hdmi2.1格式音视频信号输出，从而实现了将用户选择的节目进行解码和输出的效果。
19.可选的，所述4x12g-sdi转换板包括：
20.hdmi2.1 输入处理单元，连接于avs3 8k超高清解码板，用于接收hdmi2.1格式音视频信号；
21.12g-sdi音视频转换处理单元，连接于hdmi2.1 输入处理单元，用于将所述hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号；
22.4x12g-sdi音视频输出单元，连接于12g-sdi音视频转换处理单元，用于输出4x12g-sdi格式音视频信号。
23.通过采用上述技术方案，利用hdmi2.1 输入处理单元，接收avs3 8k超高清解码板发送的hdmi2.1格式音视频信号，通过12g-sdi音视频转换处理单元将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号，并利用4x12g-sdi音视频输出单元对4x12g-sdi格式音视频信号进行输出，达到了将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号的效果，从而实现了用户前端接收转播8k超高清音频道。
24.可选的，所述avs3 8k超高清解码板采用海思hi3796cv300芯片。
25.通过采用上述技术方案，海思hi3796cv300芯片是基于avs3标准的支持8k分辨率、
120fps的超高清芯片，能够实现对avs3的超高清解码，使得用户终端能够接收转播8k超高清音频道，满足了用户的需求。
26.可选的，所述4x12g-sdi转换板采用fpga芯片。
27.通过采用上述技术方案，fpga芯片可以实现数字电路功能，能够实现特定功能的集成电路芯片，具有编程方便灵活、集成度高、处理速度快、低功耗等优点，满足了从hdmi2.1至 4x12g-sdi接口的转换。
28.可选的，所述主控cpu单元以及节目解析单元均采用海思hi3796mv200芯片。
29.通过采用上述技术方案，海思hi3796mv200芯片是全4k高性能soc芯片，集成4核64位高性能cortex a53处理器和多核高性能2d/3d加速引擎，具有高性能的cpu，能够满足多种应用需求。
30.可选的，所述码流输入处理单元采用fpga芯片。
31.通过采用上述技术方案，fpga芯片具有编程方便灵活、集成度高、处理速度快、低功耗等优点，便于较为灵活的实现对码流进行输入处理的功能。
32.可选的，所述机壳内还设置有电源板，所述电源板与主控板电连接，所述电源板用于对解码器进行供电。
33.通过采用上述技术方案，利用电源板将市网输入的交流电压转换为直流电压，从而即可对主控板进行供电。
34.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：利用主控板接收处理avs3超高清音视频编码码流，并解析出音视频节目信息供用户选择，根据用户的选择，avs3 8k超高清解码板对相应的节目码流进行解码，并输出hdmi2.1格式音视频信号，再通过4x12g-sdi转换板将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号，使得机房前端具有支持4x12g-sdi输出的8k超高清专业解码器，从而便于机房前端接收和转播avs3 8k超高清频道。
附图说明
35.图1是本技术其中一个实施例的结构框图。
36.图2是本技术实施例的主控板、avs3 8k超高清解码板、4x12g-sdi转换板以及前面板的结构框图。
37.附图标记说明：1、主控板；11、主控cpu单元；12、节目解析单元；13、码流输入处理单元；2、avs3 8k超高清解码板；21、avs3音视频解码单元；22、hdmi2.1音视频输出单元；3、4x12g-sdi转换板；31、hdmi2.1 输入处理单元；32、12g-sdi音视频转换处理单元；33、4x12g-sdi音视频输出单元；4、前面板；5、电源板；6、机壳。
具体实施方式
38.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1-2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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
39.avs3 编码标准是中国拥有自主知识产权的第三代音视频编解码技术标准，也是全球首个已推出的面向8k及5g产业应用的，具有“智能化基因”的视频编码标准。avs3 率先
将人工智能技术引入编码技术，并实现重要突破，将为新兴的8k、5g、vr等媒体应用提供技术规范。avs3 编码标准是中国技术领跑世界音视频标准领域的划时代标志，让中国企业发展摆脱国际音视频编码领域专利掣肘。2021 年春晚，首次采用avs3 编码标准8k超高清试播，为全国人民呈现一场更高清更流畅的春节联欢晚会。在保障 2021 年8k超高清春晚直播后，avs3 编码标准还将以 2022 年北京冬奥会和杭州亚运会为契机，确保在 2022 年投入产业应用，完成我国的avs3+5g+8k产业发展领先全球的部署，助力我国引领未来 5 年到 10 年8k超高清和vr视频产业的发展，进而领跑超高清产业国际市场。
40.为了满足全国的电视台、广电有线网络、iptv、ott前端收看avs3 8k超高清频道的需求，本实用新型实施例公开一种avs3 8k超高清专业解码器。参照图1，一种avs3 8k超高清专业解码器包括机壳6，机壳6内设置有主控板1、avs3 8k超高清解码板2以及4x12g-sdi转换板3；主控板1通过插接件与avs3 8k超高清解码板2连接，4x12g-sdi转换板3通过导线与主控板1和avs3 8k超高清解码板2连接；机壳6内还设置有电源板5，电源板5与主控板1电连接，电源板5用于对解码器进行供电。主控板1用于接收并处理avs3超高清音视频编码码流，解析出音视频节目信息，并选择出所需音视频节目信息；avs3 8k超高清解码板2用于对所需音视频节目信息对应的节目码流进行解码，并通过hdmi2.1接口输出hdmi2.1格式音视频信号；4x12g-sdi转换板3用于接收hdmi2.1格式音视频信号，并对hdmi2.1格式音视频信号进行转换，通过bnc接口输出4x12g-sdi格式音视频信号。
41.上述实施方式中，电源板5将从市电网输入的220v交流电压转换为解码器所需的+12v直流电压，为解码器提供电源，利用主控板1接收avs3超高清音视频编码码流，解析出音视频节目信息，并且根据用户的需要从音视频节目信息中选择出所需音视频节目信息，avs3 8k超高清解码板2解码对所需音视频节目信息对应的节目码流进行解码，解码完成后输出hdmi2.1格式音视频信号至4x12g-sdi转换板3，4x12g-sdi转换板3将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号，实现了4x 12g-sdi 8k超高清音视频输出，便于在用户终端设备上播放8k超高清频道节目的效果；avs3 8k超高清解码板2与4x12g-sdi转换板3采用分离式设计，方便后期的维修与替换，降低了成本。
42.作为机壳6的一种实施方式，机壳6采用标准的19吋宽、1u高机箱的专业型机壳6，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。
43.参照图1、2，为了便于用户选择不同的节目，解码器还包括前面板4，前面板4与主控板1电连接，前面板4包括lcd液晶显示屏和操作按键，前面板4接收主控板1发送的音视频节目信息，并在lcd液晶显示屏上进行显示，用户通过操作按键选择出需要观看的音视频节目信息，并输出所需音视频节目信息；上述实施方式中，利用前面板4便于用户选择需要观看的音视频节目信息，并将所需音视频节目信息反馈至主控板1。
44.参照图1、2，作为主控板1的一种实施方式，主控板1包括主控cpu单元11、节目解析单元12以及码流输入处理单元13；主控cpu单元11与节目解析单元12以及码流输入处理单元13以及avs3 8k超高清解码板2均采用电连接，主控cpu单元11用于控制码流输入处理单元13接收并处理avs3超高清音视频编码码流；节目解析单元12连接于码流输入处理单元13，用于对处理后的avs3超高清音视频编码码流进行节目信息解析，输出音视频节目信息至前面板4，接收前面板4反馈的所需音视频节目信息并发送至avs3 8k超高清解码板2。
45.上述实施方式中，在主控cpu单元11的控制下，码流输入处理单元13完成ip输入或asi输入的avs3超高清音视频编码码流的接收和信源选择处理，并进行码流格式变换处理，再将处理后的avs3超高清音视频编码码流发送至节目解析单元12进行节目信息解析，节目解析单元12解析完成后将音频节目信息发送至前面板4供用户选择，且根据用户的选择输出所需音视频节目信息，从而实现了对avs3超高清音视频编码码流的处理，且具有用户选择观看节目的功能。
46.具体地，主控cpu单元11以及节目解析单元12均采用海思hi3796mv200芯片，码流输入处理单元13采用fpga芯片；海思hi3796mv200芯片是全4k高性能soc芯片，集成4核64位高性能cortex a53处理器和多核高性能2d/3d加速引擎，具有高性能的cpu，能够满足多种应用需求；fpga芯片具有编程方便灵活、集成度高、处理速度快、低功耗等优点，便于较为灵活的实现对码流进行输入处理的功能。
47.参照图1、2，作为avs3 8k超高清解码板2的一种实施方式，avs3 8k超高清解码板2包括avs3音视频解码单元21以及hdmi2.1音视频输出单元22；所述avs3音视频解码单元21，接收所需音视频节目信息以及处理后的avs3超高清音视频编码码流，并对所需音视频节目信息对应的节目码流进行解码；hdmi2.1音视频输出单元22连接于avs3音视频解码单元21，通过hdmi2.1接口输出hdmi2.1格式音视频信号。
48.上述实施方式中，avs3音视频解码单元21接收节目解析单元12发送的所需音视频节目信息以及码流接收处理单元发送的处理后的avs3超高清音视频编码码流，avs3音视频解码单元21根据所需音视频节目信息，从处理后的avs3超高清音视频编码码流中选出与所需音视频节目信息对应的节目码流，并进行解码，再通过hdmi2.1音视频输出单元22将hdmi2.1格式音视频信号输出，从而实现了将用户选择的节目进行解码的效果。
49.具体地，avs3 8k超高清解码板2采用海思hi3796cv300芯片；海思hi3796cv300芯片是基于avs3标准的支持8k分辨率、120fps的超高清芯片，能够实现对avs3的超高清解码，使得用户终端能够接收转播8k超高清频道，满足了用户的需求。
50.参照图1、2，作为4x12g-sdi转换板3的一种实施方式，4x12g-sdi转换板3包hdmi2.1 输入处理单元31、12g-sdi音视频转换处理单元32以及4x12g-sdi音视频输出单元33；hdmi2.1 输入处理单元31连接于avs3 8k超高清解码板2，用于接收通过hdmi2.1接口输入的hdmi2.1格式音视频信号；12g-sdi音视频转换处理单元32连接于hdmi2.1 输入处理单元31，用于将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号；4x12g-sdi音视频输出单元33连接于12g-sdi音视频转换处理单元32，用于通过bnc接口输出4x12g-sdi格式音视频信号。
51.上述实施方式中，利用hdmi2.1 输入处理单元31，接收avs3 8k超高清解码板2发送的hdmi2.1格式音视频信号，通过12g-sdi音视频转换处理单元32将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号，并利用4x12g-sdi音视频输出单元33对4x12g-sdi格式音视频信号进行输出；4x12g-sdi转换板3实现hdmi2.1接口 至 4x12g-sdi接口转换、视频像素映射、帧缓存等功能，并通过专业级bnc接口输出4x12g-sdi格式的8k音视频信号，从而实现了终端用户便于观看转播8k超高清频道。
52.具体地，4x12g-sdi转换板3采用fpga芯片；fpga芯片可以实现数字电路功能，是能够实现特定功能的集成电路芯片，具有编程方便灵活、集成度高、处理速度快、低功耗等优
点。
53.值得注意的是，在本实施例中，从hdmi2.1格式音视频信号到4x12g-sdi格式音视频信号的转换采用分离式板卡设计，方便avs3 8k超高清解码板2和4x12g-sdi转换板3售后维护和替换设计；通过内嵌式soc芯片实现产品的高度集成化、低成本化。
54.本实用新型实施例一种avs3 8k超高清专业解码器的实施原理为：主控cpu单元11控制码流输入处理单元13接收并处理avs3超高清音视频编码码流，再将处理后的avs3超高清音视频编码码流发送至节目解析单元12进行解析，解析出的音视频节目信息发送至前面板4，用户通过前面板4上的操作按键选择出所需音视频节目信息，并将所需音视频节目信息发送至主控板1；avs3音视频解码单元21接收处理后的avs3超高清音视频编码码流以及所需音视频节目信息，对所需音视频节目信息对应的处理后的avs3超高清音视频编码码流进行解码，再由hdmi2.1音视频输出单元22将hdmi2.1格式音视频信号输出至hdmi2.1输入处理单元，再通过4x12g-sdi音视频转换处理单元32将hdmi2.1格式音视频信号转换为4x12g-sdi格式音视频信号，并利用4x12g-sdi音视频输出单元33对4x12g-sdi格式音视频信号进行输出，即解码器实现了avs3 8k编码码流转换至专业级4x12g-sdi 8k超高清音视频信号进行输出，便于机房前端接收和转播avs3 8k超高清频道。
55.以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。