国产毛片a精品毛-国产毛片黄片-国产毛片久久国产-国产毛片久久精品-青娱乐极品在线-青娱乐精品

FPGA在廣播視頻處理中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2010-10-20 23:33    發(fā)布者:conniede
關(guān)鍵詞: FPGA , Tsunami , 廣播視頻
1.時(shí)機(jī)

在世界范圍內(nèi),廣播視頻系統(tǒng)的需求都在逐年顯著增加,原因是以下的一些因素同時(shí)發(fā)生了作用:

  • 可供觀眾選擇的廣播頻道的增加。世界范圍內(nèi),更多觀眾的選擇從很少的幾個(gè)頻道發(fā)展到幾百個(gè)頻道。

  • 有線電視和衛(wèi)星電視傳送網(wǎng)的發(fā)展。而互聯(lián)網(wǎng)廣播的發(fā)展更使我們進(jìn)入了“百萬(wàn)頻道”的時(shí)代。

  • 用于信息交流,培訓(xùn)和安全保衛(wèi)的公司內(nèi)部和小范圍的小型廣播視頻應(yīng)用的發(fā)展。在娛樂業(yè)界也有了長(zhǎng)足的發(fā)展,例如飯店視頻點(diǎn)播、超大屏幕電子顯示屏等。

  • 延時(shí)視頻播放、準(zhǔn)視頻點(diǎn)播大大增加了用戶使用的方便程度,使用戶需要更多的頻道。

  • 當(dāng)今,大尺寸屏幕電視由普通電視向高清晰電視發(fā)展,導(dǎo)致我們需要安裝更多的廣播設(shè)備。

  • 視頻所包含內(nèi)容快速增加。附加的特技效果、多視窗、字幕疊加、重播等功能需要更高性能的廣播設(shè)備。

  • 視頻資源的豐富。與以前只有在特別的演播室制作和重大事件的報(bào)道相比,現(xiàn)在可在每個(gè)社區(qū)和商家制作。視頻資源的數(shù)量飛快增長(zhǎng),出現(xiàn)了一個(gè)全新的低端廣播設(shè)備市場(chǎng)。

  • 快速地向數(shù)字電視轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致更換老舊的模擬信號(hào)系統(tǒng) 。

  • 由于數(shù)字電視革命的發(fā)生,在各種數(shù)字信號(hào)規(guī)格之間進(jìn)行視頻編碼轉(zhuǎn)換的需求很強(qiáng),這導(dǎo)致了需要添加廣播設(shè)備,包括:

  • 基本規(guī)格:非壓縮、時(shí)間壓縮、MPEG2、MPEG4、H.264壓縮、Windows Media9、Real Networks等;

  • 圖像尺寸:標(biāo)準(zhǔn)畫質(zhì)(SD)、高畫質(zhì)720P、高畫質(zhì)1080P;

  • 傳輸/封裝規(guī)格:ATSC/DVB、SDI、IP等;

  • 音頻規(guī)格:AES3等;

  • 國(guó)際規(guī)格:NTSC、PAL;

  • 設(shè)備接口:1394火線接口、DVI接口、GigE Ethernet接口;

上面所發(fā)生的這些最新的變化使功能強(qiáng)大的廣播視頻設(shè)備成為必需。廣播設(shè)備需要更強(qiáng)的處理功能、更多的輸出頻道、更多的輸出規(guī)格等更廣的應(yīng)用范圍。

本論文論述了一個(gè)將滿足未來需要的全新的產(chǎn)品平臺(tái)。這一平臺(tái)的產(chǎn)品成本和開發(fā)成本將比現(xiàn)有的系統(tǒng)低。

2.視頻系統(tǒng)平臺(tái)

首先,讓我們調(diào)查一些現(xiàn)今使用的視頻廣播系統(tǒng)和視頻平臺(tái)。一般來講,用于視頻制作和發(fā)行的基本處理有以下一些方面:

內(nèi)容制作:攝像機(jī)制作和電腦制作;編輯/圖像疊加/圖像混合;特技效果;視頻畫質(zhì)增強(qiáng);視頻信號(hào)格式轉(zhuǎn)換;視頻存儲(chǔ)。

視頻的提取和發(fā)布:視頻提取規(guī)格轉(zhuǎn)換;插入節(jié)目信息和廣告;廣播視頻規(guī)格轉(zhuǎn)換;發(fā)行:普通、延時(shí)播放、視頻點(diǎn)播。

今天,用于完成以上視頻功能的平臺(tái)可大致分為以下幾種類型:

2.1 內(nèi)容制作平臺(tái)

因?yàn)閮?nèi)容制作平臺(tái)是非實(shí)時(shí)系統(tǒng),所以并無(wú)很高的性能要求,即使處理時(shí)間大于實(shí)際時(shí)間也沒問題。因此,一般的電腦和工作站就可勝任。通常,這些平臺(tái)會(huì)和視頻加速板一起使用,但這個(gè)加速板只是為了提高視頻制作人員的工作效率,而不是為了實(shí)時(shí)處理的需求。

2.2 視頻提取和發(fā)布平臺(tái)

視頻提取和發(fā)布平臺(tái)必須和視頻廣播同步,所有的處理必須在視頻廣播的線頻和幀頻內(nèi)完成,所以有絕對(duì)的高性能要求。可靠性也是這些處理的必然要求。

為了達(dá)到這些要求,大多數(shù)現(xiàn)今使用的視頻提取和發(fā)布平臺(tái)是建立在廠家的專業(yè)廣播平臺(tái)之上的。這一平臺(tái)由建立于專業(yè)設(shè)備中的若干特殊功能的模塊組成。

一些廠家已經(jīng)開始使用低成本的個(gè)人電腦進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻處理,但這只是局限于處理一些有限的外圍功能,而且沒有成為視頻提取和發(fā)布系統(tǒng)的主流。

事實(shí)已經(jīng)非常清楚,基于個(gè)人電腦的平臺(tái)將在視頻提取和發(fā)布系統(tǒng)中逐步發(fā)揮越來越大的作用。由于以下原因,這些平臺(tái)將有廣闊的應(yīng)用前景:

  • 大容量處理帶來的突出的性能價(jià)格比;

  • 可用于不同應(yīng)用軟件廠家的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái),更好的功能,更低的成本;

  • 更高的性能價(jià)格比和更多的功能;

3.個(gè)人電腦的長(zhǎng)處和局限

個(gè)人電腦的能力不斷得到提高,現(xiàn)已達(dá)到可實(shí)時(shí)處理單視頻流、壓縮單視頻流,并將其存儲(chǔ)在硬盤上,進(jìn)行解壓并播放標(biāo)準(zhǔn)畫質(zhì)流。盡管如此,個(gè)人電腦的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠處理許多非壓縮視頻流的視頻處理、末端視頻發(fā)布的處理、實(shí)況轉(zhuǎn)播處理和其他高畫質(zhì)的視頻處理。

目前,進(jìn)行非壓縮視頻處理的難點(diǎn)在于解決來自各廠家的無(wú)數(shù)的專業(yè)處理板的矛盾。這些專業(yè)處理板能夠完成它們某種特定的功能,但不能靈活地增加新功能,而當(dāng)你需要多個(gè)功能時(shí),你需要對(duì)不同廠家完全不同的處理板進(jìn)行協(xié)調(diào)。

市場(chǎng)需要的是一種具有靈活性的,在一臺(tái)個(gè)人電腦上可處理非壓縮視頻的平臺(tái)。它能夠提供像高端系統(tǒng)的專業(yè)設(shè)備所具有的處理威力和低端個(gè)人電腦系統(tǒng)具有的低價(jià)格。

4.視頻處理中的FPGA

Altera或其他公司生產(chǎn)的FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)是一種成長(zhǎng)非常快的半導(dǎo)體芯片。在過去10年里,這些芯片被廣泛使用并不斷提高自身的性能,現(xiàn)在擁有20億美元的市場(chǎng)并廣泛應(yīng)用于通信、軍事和廣播器材等領(lǐng)域。  

FPGA芯片具有提供可編程軟件的能力和專業(yè)硬件的處理性能。在視頻應(yīng)用中,F(xiàn)PGA芯片可以在個(gè)人電腦平臺(tái)上提供高達(dá)10~100倍的處理能力,而且當(dāng)用戶需要更改系統(tǒng)的功能時(shí),只需重新下載一個(gè)文件以修改用戶的硬件配置,1秒鐘就可完成用戶的硬件升級(jí)。

雖然FPGA技術(shù)早已被應(yīng)用于廣播視頻業(yè)界,但到目前為止,這類應(yīng)用大多局限于專業(yè)平臺(tái)上的特定功能,只有很少的應(yīng)用于個(gè)人電腦PCI板上的特定功能。

盡管如此,近年來FPGA的處理能力還是得到了迅猛地發(fā)展。現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)化到了一個(gè)芯片可執(zhí)行一個(gè)板的功能,或者說一個(gè)芯片可執(zhí)行一個(gè)系統(tǒng)的功能(SoC)的地步。因?yàn)樵谝粔KPCI板上可安裝多個(gè)FPGA芯片,這就使在一塊板上開發(fā)一個(gè)等同于一臺(tái)專業(yè)設(shè)備的完整系統(tǒng)成為可能。

另外,在現(xiàn)有的技術(shù)下,標(biāo)準(zhǔn)的視頻處理功能模塊可以被下載到一個(gè)新型的高處理能力的FPGA芯片中。這些模塊就如同組成一個(gè)專業(yè)設(shè)備中的多個(gè)功能模塊。也就是說,現(xiàn)在的一個(gè)芯片就可以包含整個(gè)系統(tǒng),而不需要像以前一樣由一臺(tái)專業(yè)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。

這一開發(fā)方式較之開發(fā)專業(yè)設(shè)備系統(tǒng)有如下優(yōu)越性:低得多的開發(fā)成本;低得多的系統(tǒng)成本;用戶設(shè)計(jì)和升級(jí)極其方便;可直接使用個(gè)人電腦平臺(tái)的應(yīng)用軟件。

5.開發(fā)“個(gè)人電腦+FPGA”平臺(tái)


當(dāng)使用“個(gè)人電腦+FPGA”算法設(shè)計(jì)視頻系統(tǒng)時(shí),最重要的是決定哪些處理在FPGA中運(yùn)行,哪些處理在個(gè)人電腦上運(yùn)行。一般來講,最佳的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是所有的高速數(shù)據(jù)流通過FPGA,而不通過個(gè)人電腦。個(gè)人電腦可用于數(shù)據(jù)流管理和一些比較低的數(shù)據(jù)輸出功能,例如插入疊加數(shù)據(jù)。

以下類型的處理適于通過FPGA得到最佳性能:視頻混合/疊加;同步壓縮/解壓;數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換/轉(zhuǎn)碼;多頻道同時(shí)輸出系統(tǒng)的IP、DVB/ATSC規(guī)格封包/流處理;視頻提取、解壓、多頻道廣播;視頻增強(qiáng):減噪、色像穩(wěn)定、分辨率增強(qiáng)等;視頻、音頻和其他數(shù)據(jù)流處理。

基于一個(gè)FPGA芯片的板可處理合計(jì)高達(dá)500MB的帶寬(相當(dāng)于一個(gè)高畫質(zhì)非壓縮數(shù)據(jù)流或4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)畫質(zhì)非壓縮數(shù)據(jù)流)。

如果用戶需要,一臺(tái)個(gè)人電腦可攜帶多塊處理板,一臺(tái)塔式rack-mount服務(wù)器可包含多臺(tái)個(gè)人電腦。

這一設(shè)計(jì)方法應(yīng)用十分廣泛,從可處理幾個(gè)SDI數(shù)據(jù)流的小型個(gè)人電腦直到處理上百個(gè)數(shù)據(jù)流的塔式服務(wù)器都可勝任。

6.“個(gè)人電腦+FPGA”平臺(tái)的應(yīng)用

使用以上“個(gè)人電腦+FPGA”平臺(tái)的算法,對(duì)于以下類型的應(yīng)用可提供低成本、高效率的解決方案:局部網(wǎng)、娛樂、萬(wàn)維網(wǎng)、有線電視的視頻點(diǎn)播服務(wù)器;定時(shí)重播服務(wù)器;延時(shí);體育節(jié)目和其他節(jié)目的視頻實(shí)況制作;ATSC/DVB 數(shù)據(jù)廣播;社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)、當(dāng)?shù)匦侣?天氣預(yù)報(bào)、有線網(wǎng)上購(gòu)物;互聯(lián)網(wǎng)的合作交流頻道;多頻道衛(wèi)星接受設(shè)備;節(jié)目制作和插入廣告設(shè)備;區(qū)域性視頻發(fā)布系統(tǒng)。


7.介紹: Tsunami板上視頻平臺(tái)

Avvida 公司的Tsunami PCI板和Wave開發(fā)工具包可使用戶快速開發(fā)并量產(chǎn)他們的產(chǎn)品。

Tsunami廣播處理板包括:最多達(dá)6個(gè)SDI接口;最多達(dá)5個(gè)FPGA芯片,每個(gè)芯片擁有4個(gè)高速內(nèi)存,能夠?qū)崿F(xiàn)多種視頻處理功能;通過PCI總線與個(gè)人電腦的高帶寬內(nèi)存存取;一個(gè)數(shù)字視頻輸入接口,從個(gè)人電腦到Tsunami廣播板的傳送速率可達(dá)300Mbps。

Avvida 公司可提供如下的視頻處理功能模塊:SDI RAW視頻格式和4∶4∶2、YUV、YcrCb、其他同步壓縮格式之間的格式轉(zhuǎn)換;4∶4∶4到4∶4∶2格式的抽樣;色彩空間轉(zhuǎn)換:RGB格式到Y(jié)UV格式;視頻和音頻的疊加和混合;SDI輸入/輸出處理和誤碼檢測(cè)(EDH)的插入和提取;同步鎖相;MPEG2、MPEG4和其他的壓縮/解壓規(guī)格;SDI輸入信號(hào)存盤;存儲(chǔ)內(nèi)容重播;其他。


8.總結(jié)

對(duì)更強(qiáng)處理能力的數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)的需求正在快速增長(zhǎng),這對(duì)一種應(yīng)用前景廣闊的系統(tǒng)既是一種新的挑戰(zhàn),也是一個(gè)新的機(jī)會(huì)。一臺(tái)裝配了Avvida 公司強(qiáng)大威力的Tsunami FPGA PCI處理板的標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦能夠有效地滿足市場(chǎng)的需求。處理板所附加的基于FPGA的視頻處理功能模塊可為用戶帶來更低開發(fā)成本和更短的投放市場(chǎng)時(shí)間。
本文地址:http://www.qingdxww.cn/thread-33446-1-1.html     【打印本頁(yè)】

本站部分文章為轉(zhuǎn)載或網(wǎng)友發(fā)布,目的在于傳遞和分享信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé);文章版權(quán)歸原作者及原出處所有,如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,我們將根據(jù)著作權(quán)人的要求,第一時(shí)間更正或刪除。
您需要登錄后才可以發(fā)表評(píng)論 登錄 | 立即注冊(cè)

廠商推薦

  • Microchip視頻專區(qū)
  • 利用模擬開發(fā)工具生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行安全電路設(shè)計(jì)
  • 深度體驗(yàn)Microchip自動(dòng)輔助駕駛應(yīng)用方案——2025巡展開啟報(bào)名!
  • Cortex-M4外設(shè) —— TC&TCC結(jié)合事件系統(tǒng)&DMA優(yōu)化任務(wù)培訓(xùn)教程
  • 想要避免發(fā)生災(zāi)難,就用MPLAB SiC電源仿真器!
  • 貿(mào)澤電子(Mouser)專區(qū)

相關(guān)視頻

關(guān)于我們  -  服務(wù)條款  -  使用指南  -  站點(diǎn)地圖  -  友情鏈接  -  聯(lián)系我們
電子工程網(wǎng) © 版權(quán)所有   京ICP備16069177號(hào) | 京公網(wǎng)安備11010502021702
快速回復(fù) 返回頂部 返回列表
主站蜘蛛池模板: 99热这里只有精品9 99热这里只有精品88 | 国产1024在线永久免费观看 | 成年人快播 | 女人18特级一级毛片免费视频 | 亚洲第一成年免费网站 | 狠狠干91 | 青青青草国产线观 | 99久久精品男女性高爱 | 91香蕉在线| 四虎国产精品免费久久久 | 日韩成人在线观看视频 | 免费一级毛片清高播放 | 国产对白91色拍高清精品 | 国产精品久久九九 | 亚洲一区欧美 | 和阿同居的日子hd | 青青久草| 精品卡1卡2卡三卡免费网站视频 | 在线高清h视频在线观看 | 亚洲一区二区三区免费 | 手机在线中文字幕乱码免费 | 国产日韩欧美综合色视频在线 | 精品免费视在线观看 | 久久国产精品-久久精品 | 91视频一88av | 一区二区中文字幕在线观看 | 日本免费一区视频 | 激情亚洲婷婷 | 久久er国产精品免费观看2 | 婷婷五月天.com | 向日葵app在线观看 向日葵app看片视频在线观看 | 五月天综合色 | 亚洲精品视频免费在线观看 | 欧美一区二区三区播放 | 日韩欧一级毛片在线播无遮挡 | 欧美成人免费全部观看天天性色 | 怡红院五月天 | 精品伊人网 | 日本视频高清免费观看xxx | 日韩美a一级毛片 | 亚洲岛国|