高清混合視頻矩陣的研究及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、視頻矩陣是指能夠?qū)⑷我獾妮斎胍曨l源切換到任意的輸出通道的設(shè)備,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻指揮、視頻會(huì)議、教育等各種視頻系統(tǒng)的核心組成部分。由于視頻技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)在視頻源的種類增加迅速,一對(duì)一的視頻顯示已解決不了大量視頻圖像的顯示、切換調(diào)看和分配共享,視頻矩陣就成了必須的選擇。而且現(xiàn)在的視頻信號(hào)都往高清的方向發(fā)展,高清混合視頻矩陣就是基于這些的發(fā)展產(chǎn)生的。高清混合視頻矩陣的實(shí)現(xiàn)涉及到對(duì)不同視頻圖像格式的采集,傳輸以及處理等。高清視頻信號(hào)的數(shù)

2、據(jù)量非常大,對(duì)視頻的實(shí)時(shí)采集、處理和傳輸?shù)膸挼囊蟊容^高。所以采集方案和傳輸方案的設(shè)計(jì),減少帶寬對(duì)混合視頻矩陣的限制就成為研究的重要方向。能夠適應(yīng)更多的視頻格式,且視頻矩陣有更多的視頻通道,這樣才具有更廣闊的市場(chǎng)前景。
　　本文首先分析混合視頻矩陣的工作原理及系統(tǒng)的架構(gòu)體系,然后詳細(xì)分析系統(tǒng)中各模塊的原理及實(shí)現(xiàn)方法。本文所討論系統(tǒng)主要分三個(gè)模塊,分別為輸入模塊,交換背板模塊和輸出模塊。分別完成視頻數(shù)據(jù)的采集,視頻數(shù)據(jù)的交換共享和

3、視頻數(shù)據(jù)的處理。整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)上采用可插拔板卡的模式,易于擴(kuò)展。在視頻數(shù)據(jù)的采集和處理上,采用了FPGA實(shí)現(xiàn),進(jìn)行無壓縮的傳輸方式,保證高清視頻的質(zhì)量。每一路視頻數(shù)據(jù)單獨(dú)處理,采用純硬件架構(gòu),提高處理速度,增強(qiáng)實(shí)時(shí)性,避免了CPU處理速度的瓶頸限制。每路視頻采用SERDES(串化器/并化器)單獨(dú)傳輸,降低視頻信號(hào)的影響,總線的帶寬可以不受CPU總線的影響。圖像的輸出采用先進(jìn)的圖像縮放技術(shù),采用縮放效果很好的雙三次卷積模板算