RedridgeIII高清视音频处理板卡
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MM5000飓风(Tornado)系列超高清拼接处理系统说明书Multiple views, multiple lives上海大视电子科技有限公司兼容灵活MM5000飓风(Tornado)系列超高清拼接处理器面板图(1.5U,2U,3U,8U,12U,18U,26U)MM5000飓风(Tornado)系列超高清多屏拼接处理器是采用纯硬件线速处理架构的高性能视频图像处理系统,适用于教育科研、政府公告、信息出版、行政管理、军事指挥、展览展示、安防监控、商业销售等行业。
它集多路高清、超高清视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、复杂图像变换处理等高端图像处理功能于一身,具有强大的信号处理能力。
运行流畅无损画面l架构设计l➢纯硬件FPGA架构无内嵌操作系统,内部自建高性能处理算法,图像处理性能优异。
全新的大视电子第四代硬件处理架构,Flexview M8核心处理算法,具备图像信号全硬件点对点能力,4K/8K多路超高分信号处理支持,实时无损处理,独有全帧保持技术保证无丢帧现象,超并行处理机制和全同步处理架构,保证所有输出严格全同步,所有画面无撕裂。
l 输入卡l➢任意组合多种输入卡DVI-M、HDMI、Displayport、VGA、DVI、DualLink DVI、SDI、CVBS、HDBaseT、YPbPr/YCbCr、IP、光纤等。
➢超高清输入卡支持最高8Kx4K超高分辨率输入,支持多接口分辨率组合➢输入卡任意混插机制实现输入扩展的极大灵活性l 输出卡l➢支持800x600-2048x1200@60Hz分辨率,同时支持主动立体输出 1024x768-1280x800@120Hz➢超高分输出卡支持1920x1080@120Hz 及4K@60Hz,4K@30Hz分辨率➢输出支持冗余备份输出,防止意外静电损坏。
➢输入输出支持自定义任意拼接,可选任意角度旋转和任意间距创意拼接,支持0-360度旋转,1度为单位(该功能为选配)l 系统连接及控制l➢支持网络和RS232串口调试,支持系统定时,同时提供额外RS232串口,可以控制矩阵/投影机等。
大洋D3-Edit 7800A非线性编辑系统高清晰度电视,以其细腻的画面细节还原以及身临其境的环绕声伴音,将普通电视观众的收视体验提高到了一个全新的高度;同时,其数倍于标清的数据量,也给广大节目制作者提出了新的挑战……中科大洋公司推出的新一代D3-Edit HD产品家族,依托于大洋二十年来在广电后期制作领域中积累的丰富经验,以强大的广播级高清与标清视音频处理能力,为客户提供从DV到HD 的完整解决方案。
顶级的信号指标,高精度视频还原RedBridgeIII高质量硬件板卡,顶级信号指标,完美还原高清视频原始画面;10bit高精度量化,全色域空间处理,高质量非线性转换,最大避免后期制作每一个环节可能产生的质量下降。
软硬兼施,使D3-Edit HD轻松应对高清电视母版级制作的苛刻要求!与分辨率无关、与格式无关的编辑环境在先进的灵活可扩展的SoftCodec技术支持下,中科大洋一直以来都为客户提供具备广泛兼容性的创作工具。
D3-Edit HD继承了这一优点,支持各种分辨率的同时,几乎兼容所有常用编辑格式,完全无需转码,无需改变文件封装,为用户提供了一个与分辨率和格式无关的高效率编辑环境!最快捷的编辑流程D3-Edit HD是迄今为止业内公认最快的编辑系统之一。
它针对不同编辑场景的需要提供了与其相适应的编辑模式,并提供了可定制的灵活的后期制作流程……快捷编辑,D3-Edit HD为您想的更多!眩目的视觉包装效果除了便捷的视音频剪辑操作,D3-Edit HD还提供多种视觉包装工具,足以满足复杂节目的创作。
更令人感到兴奋的是,D3-Edit HD提供的3D Pilot三维图文制作工具可以轻松实现三维字幕物件的制作和渲染,节目包装正式跨入三维时代。
强大的视音频一体工作站高质量的画面失去了逼真的声音,将是最大的遗憾。
D3-Edit HD对音频的处理能力也同样出色。
不仅可以实现HDTV所要求的5.1声道的混音,还可以通过内置的音频制作工具,实现音频素材的修饰以及音效的制作,同时D3-Edit HD还提供了对VST、DirectX 等其他特技插件的支持,让音频制作更加轻松!RedBridge Ⅲ广播级高标清视音频接口卡RedBridge Ⅲ卡是大洋久负盛名的RedBridge广播级视音频板卡家族中首款支持HD-SDI的板卡,也是国内第一块自主研发的支持HDTV的广播级视音频板卡。
Digisuite 视频板卡剖析及其与第三方软件的配合Digisuite 视频板卡剖析及其与第三方软件的配合 2002中南地区播送电视技术年会优秀论文二等奖本文力图从实践运用的角度剖析比较Matrox公司的几款非线性编辑板卡,并就作者的实际操作经历,以Sobey公司的创意21非线性编辑系统(基于DigiSuite DTV 板卡)为例,详细介绍DigiSuite 板卡与第三方软件的配合使用。
1. Matrox Digisuite家族加拿大的Matrox 公司是视频编辑领域著名的公司之一,它推出的Matrox DigiSuite系列非线性编辑板卡,以其稳定、高性能和易于开发的特点,深受广阔用户和OEM厂商的青睐,目前国内几家著名的视频技术公司几乎都推出有以其为硬件根底的非线性视频组件。
DigiSuite视频板卡是一个产品家族,包括有 DigiSuite 、DigiSuite LE、DigiSuite DTV和DigiSuite LX,其中DigiSuite产品是以MotionJPEG格式为根底的,可以提供最高级别的视频质量(无压缩);DigiSuite LE 在没有更改视频通道的所有处理方式与通道指标的情况下,适当地减少了局部特技运算电路,降低了售价,是前者的简易版;DigiSuite DTV板卡是面向多媒体环境下的各种任务的,它既可以承受DV格式的帧内压缩信号,也可以承受MPEG方式的帧间压缩信号,其设计思想是为了满足从播送领域到网络发布到家庭或商业刻录的跨平台应用的。
2001年Matrox公司又推出了Matrox DigiSuite MAX实时三维特技板卡,可分别配合在DigiSuite系列的其他板卡上使用从而有了基于DigiSuite LE MAX、DigiSuite DTV MAX和DigiSuite LX MAX产品线。
这些产品适用于实时非线性编辑、数字合成、绘画、字幕合成、三维动画、音频处理、DVD刻录等。
MATROX MXO系列非编评测作者:暂无来源:《数码影像时代》 2010年第3期在计算机视频硬件领域,二十年来Matrox(迈创)可谓是长盛不袭的行业巨擎。
基于Matrox DigiSuite系列视频板卡的非编单机和非编网络,至今依然占据国内各大中型电视台半避江山,而Matrox在本世纪初曾挟RT系列高性价比非编卡染指行业用户市场,相信大家还记忆犹新。
在当今摄像机进入无带化、非编也崇尚CPU+GpU架构的时代,Matox将之前专门为苹果平台量身定制的MXO 菲编1/0成功拓展,打造了包播四个型号、八种产品,同时支持台式机和笔记本电脑,跨越Windows PC和苹果双平台的MX02大家族。
从最轻巧便携的MX02 Mini到可机架安装的MX02 Rack,Matrox为广大节目制作人提供了多元化的选择以及丰富、强大的编辑能力。
[DVCLUB]产品测评室从2009年底开始,对Matrox MX02系列产晶进行试用和测评。
从本期开始,我们将分三期连载该产品系列测评内容,分别包括Windows·PC平台测评(本期)、苹果平台测详(笫四期)和MX02家族实战BD刻录(第五期)。
从MX02 Mini开始吧!MX02家族拥有四个型号,它们都具备下列特征:主体部分都是一个银灰色的1/0接口盒,使用PCle(1倍速)适配卡连接台式机、使用Express Cord/34适配卡连接笔记本电脑,支持Windows PC和苹果双平台,全部标配HDMI输入输出接口,并且每一种型号都可以选择是否内置Malrox MAX模块(实时输出H.264文件)。
上图就是两种加上不同适配卡的MX02 Mini套装,左边的套装适合笔记本用户,右边的套装适合台式机用户。
看盒子右侧的MAX英文标志,这表示该产品内置了实时输出H.264文件的模块。
即使内置了MAX模块,MX02Mini的价格依然不足万元,而不含MAx模块的版本价格就更加诱人了。
RedBridgeIII高清视音频处理板卡—前高清时代的核心驱动力
前高清时代,所有广播业者的业务都面临前所未有的挑战:高清晰度电视以其5倍于标清的解析度、细腻的画面细节还原以及身临其境的环绕声伴音,将普通电视观众的收视体验提升到了一个全新的高度,但是,由于种种原因,目前我国的高清节目内容或多或少存在一些质量缺陷,比如:
◆虽然已经制定了针对HDTV的演播室标准以及相关的检测标准,但并不是所有设备提供商都能按照此标准执行,导致节目制作过程中出现信号劣化的情况;
◆由于存在大量高、标清素材混合编辑的情况,在图像做上/下变换的时候,极易出现信号损失或图像内容损失的问题;
◆电视伴音的响度高低不统一,尤其是HDTV的环绕声伴音,由于声道数量增多,导致响度问题更加明显。
◆……
要解决上述问题,我们不得不将目光投向广播设备的核心部件:视音频处理板卡。
对于视音频信号的处理质量,板卡是整套系统的根基。
大洋公司最新推出的RedBridgeIII高清视音频处理板卡,正是为了应对上述挑战而生的。
1. RedBridgeIII简介
RedBridgeIII是大洋久负盛名的RedBridge广播级视音频板卡家族的最新成员,是这个系列中首款支持高清的板卡,具有完全自主的知识产权;它同时也是国内第一块支持HDTV的广播级板卡,不仅填补了国内高清晰度板卡领域的空白,而且标志着国产广播级视音频设备的核心部件从软件到硬件第一次全部实现了国产化。
秉承大洋对于质量的一贯严格要求,RedBridgeIII在多个关键指标上都达到甚至超越了国际通用标准,且功能实用,可以广泛应用于非线性制作、字幕及图文包装、视频服务器等多个领域。
RedBridgeIII为PCI-E 8X全长卡,尾部设计了凹型槽,保证了对各种结构机箱的兼容性;板卡上所有信号指标都达到国际先进水平,同时采用绿色环保设计,符合RoHS指令和CE、FCC的要求。
2. 顶级的信号处理能力,确保无损的节目制作流程
2.1 高清演播室质量
众所周知,相对于模拟信号,数字信号在记录、传输、保存和复制等方面具有无可比拟的优势,所以在高清晰度领域,视频和音频的演播室标准均采用数字形式。
数字信号是由模拟信号通过A/D转换而来的,在这个过程中,量化是非常重要的一环,量化比特数越高,数字信号越能贴近原始信号,也就是说,信号损耗越小。
所以,ITU等国际组织以及我国的国标都对高清演播室的视频及音频信号接口的量化比特数做了明确的规定。
根据GY/T 157标准,高清演播室的视频采用10bit或8bit量化;GY/T 156标准规定,
高清演播室的音频可采用16、18、20及24bit量化。
RedBridgeIII的视频接口和音频接口均采用国家标准中的上限,SDI视频采用10bit,AES/EBU 音频采用24bit;同时RedBridgeIII也向下兼容标准中所述的其它量化步长。
可以说,RedBridgeIII就是为了顶级高清演播室而设计的。
2.2 顶级信号指标
对于板卡的通道指标和电气性能,国家标准进行了明确规定,而RedBridgeIII所有的核心指标均全面超越了国标要求或国际通用标准。
◆HD-SDI接口特性中,抖动是非常关键的一个指标。
抖动的大小决定了信号在本系统的通过能力,过大的抖动会导致长距离信号传输的误码率增加,使画面劣化。
国标中,对于100kHz的抖动要求
<0.2UI,10Hz的抖动小于1UI。
而RedBridgeIII的这两项指标分别为0.14UI和0.16UI,比现行国际标准提升5倍,这使得RedBridgeIII在传输信号的时候误码率降低到几乎为0。
◆另外,在HD-SDI的通道特性方面,幅频特性与非线性失真代表了信号通过系统后的衰减和畸变程度,这两项指标都是越小越好。
虽然在国标中对此没有明确要求,但是RedBridgeIII的Y/Pb/Pr三个通道的幅频特性均为0,非线性失真小于0.1%,比目前常见的国际品牌相应指标提升了5~10倍。
2.3 超高精度处理
除了信号的采集和播出,无论在非线性制作,还是字幕动画创作过程中,不可避免需要对图像进行混叠渲染。
混叠的精度很大程度上决定了最终成片的视觉效果。
一个显而易见的例子是色度键抠像,同样的前景画面和背景画面,如果是4:2:0的色度采样,其抠像质量会明显逊于4:2:2色度采样的素材,通过对比前景视频的边缘锯齿程度就可明显感受到差异;另外,对于1920*1080分辨率的高清视频,一个约定俗成的要求是在至少10bit或12bit精度上,才能比较完美地表现前景中的头发丝、烟雾、半透明物体等效果。
RedBridgeIII内部采用16bit计算精度,以及4:4:4全色度采样格式,比现行通用标准图像细节还原度提升数十倍,即使面对最苛刻的后期制作要求,也能轻松应对。
3. 丰富实用的功能,轻松应对前高清时代挑战
RedBridgeIII可以应用于服务器、非线性制作、字幕及图文等多个领域。
充分满足了前高清时代的特殊需求,实用性强,应用广泛:
3.1 应用于服务器
3.1.1 AFD兼容
前高清时代的一个特点是高标清混合制作、混合播出。
在实际应用中经常出现一个高清节目制作中引用标清素材,需要对其进行上变换,随后又在标清频道中进行播出的情况,这样对于那段标清素材实际上是连续做了上变换和下变换。
由于上下变换各自具有3种典型变换方式,因此这一过程具有9条可能的通路。
当然不是每一条通路都是合理的,因此在节目制作、播出的全流程中,如何选择、
继承和交流上下变换信息,成为前高清时代一个必须要考虑的问题。
AFD(Active Format Description)就是为解决这一需求而制定的国际通用标准。
AFD由4个字节组成,既可以嵌入MXF等媒体文件中,也可在SDI通道内传输。
它负责描述视频画面的宽高比信息,以及为此所需进行的变换方式。
RedBridgeIII完全兼容AFD协议,因此基于RedBridgeIII构建的视频服务器在播出时,可根据AFD信息对视频画面进行智能的上下变换,有效保证了播出质量。
3.1.2 故障直通
掉电直通是视频服务器确保播出安全的一个重要功能。
RedBridgeIII不仅完全支持掉电直通,并且板卡上的硬件看门狗可以监控操作系统状态,一旦操作系统死机,可立即转入直通模式,从而实现0帧精度的状态切换,保证播出安全。
3.1.3 多操作系统支持
RedBridgeIII支持多种操作系统,除了Microsoft Windows 2000/XP/2003/Vista外,还提供对Linux 操作系统的完美支持。
所以基于RedBridgeIII构建的服务器,可以运行得更稳定、更少受病毒攻击,极大地提升了播出的安全等级。
3.2 应用于非线性编辑
3.2.1 内置硬件上下变换器
基于上文所述原因,不仅在播出环节需要进行画幅变换,在制作环节同样也需要。
制作高清节目时进行标清的监看,或者直接输出标清母版节目,都是常见的需求。
随着计算机平台性能的不断攀升,利用CPU或GPU进行变换计算已成为现实。
不过我们仍然看到,这是以降低编辑性能为代价的。
RedBridgeIII提供板载的硬件Scaler芯片,能够实现硬件级别的上下变换,除了保证变换质量以外,更解放了大量CPU/GPU资源,使非线性系统的编辑性能大幅提升,从而创造出完全不同的操作
体验。
3.2.2 第三方软件兼容
现代电视节目的创作是多人协作完成的,因此使用一个系统、一个软件就完成所有效果制作是不可取,通常也是不现实的。
RedBridgeIII提供开放的SDK及API,允许大量的第三方媒体创作工具运行在RedBridgeIII环境中,极大提升了协作能力和制作效率。
3.2.3 环绕声支持
高清时代声色并美,是几乎所有广播业者的共识。
区别于标清时代单调的单声道,HDTV自诞生之日起就把立体声和环绕声作为标准伴音格式,以期为电视观众营造更具想象力的音响空间和更强的临场感受。
RedBridgeIII提供8个独立的24bit高质量数字音频通道,可以满足5.1+2的制作需求。
同时,也支持DOLBYE的直通和DOLBYE解码,利用其中的元数据信息进行有效的响度控制。
无论最终输出DOLBYE码流、多声道PCM,或者是下混后的立体声/单声道,均可保证良好的混音效果,以及均衡的响度输出。
3.3 应用于字幕及图文包装
3.3.1 板载混叠器
字幕机应用于对编线时,一个最重要的要求是背景信号经过字幕机混叠后再输出,整个过程的延迟不应大于1帧,否则会造成视音频错位。
在这个过程中,板卡上负责混叠的芯片处理性能是问题的关键所在。
RedBridgeIII采用高性能混叠器,可以保证混叠延迟为0,确保对编字幕机的正常使用。
3.3.2 自动限幅
对于数字视频流,不是所有的数值都是“合法”的,以ITU-R BT.709和ITU-R BT.601标准为例,规定了Y(10-bit)的取值范围被限制在[64, 940],而10-bit Cb和Cr被限制在[64, 960],超出部分视为非法,在信号传输过程中需要被限掉。
(如下图所示)
4、广阔的应用前景
大洋基于RedBridgeIII 的非线性、字幕和服务器等产品即将发售。
RedBridgeIII 作为越来越多广播设备的核心部件,凭借其顶级质量、丰富功能,必将成为前高清时代广播业的核心驱动力。
公元2008年——国产高清板卡元年。
相信在未来,越来越多的广播级设备中将跳动着一颗颗“中国芯”!。