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高清流激情五月采集卡 基于FPGA的DVI/HDMI接口设计

作者:九视视频网 来源:www.xiangb.com 发表时间: 2012-1-5

虽然传统的基于ISA,PCI等总线的图像采集卡已经应用非常广泛,但速度慢、处理功能简单。而高速视频图像采集系统则不同,主要由FPGA视频A/D芯片以及PCI-Express x4系统总线构成,高速视频图像采集与处理系统 由视频A/D芯片、FPGA控制模块、数据存储模块、接口模块和PC机应用程序组成。

  随着“数字高清”的概念进一步广泛为人们认识和接受,高清,HDMI等概念已经深入人心。号称高清时代最佳传输方案的HDMI,在消费市场上,显示技术的增长有助于统一接口选择和降低成本。尽管首个高清晰度显示器使用了模拟分量视频接口(YCrCb),数字技术,诸如数字视频接口(DVI)和高清晰度多激情五月接口(HDMI)已经取代了大多数模拟接口。目前高清视频采集卡产品中,HDMI数字接口无疑是最为流行的,不仅仅是因为通过这个接口用户可以无损失地实现数字信号的传输。

  HDMI (High-Definition Multimedia Interface) 是专门针对高清影音设备所开发的传输接口,对接口、线材、接头等的制造工艺也是提出了更高的要求,以保证传输信号的质量。

  HDMI接口是一种带有三个T M D S通道的屏蔽电缆。默认配置是RGB ,每个通道传送一种颜色。与DVI不同, HDMI支持亮度及色度的分量(YCbCr 4:4:4和4:2:2),并通过3个T M D S链路,支持多达8个音频通道。

  DVI和HDMI的发送和接收接口通常用ASSP来实现。本文提出了一种采用FPGA的替代解决方案。采用FPGA实现DVI/HDMI接口具有以下优点:

  (1)FPGA技术使得设计人员可以将ASSP串行/解串器(SERDES)与后端定制的特殊设计功能集成在一起,以节省电路板面积。

  (2)通过尽可能少地使用元器件、降低成本和功耗来增加设计的可靠性。

  (3)让设计者利用最新的技术,受益于先进的工艺技术。该标准在1999年批准后不久,开发了大量的离散DVI接口器件。由于这种制造技术是成熟的(主要是0.18微米),因此更加昂贵。

  (4) FPGA拥有宽的温度选择范围,具有针对工业和汽车的产品,而大多数离散的DVI和HDMI接口器件是专为消费市场而设计,往往只能在商业温度范围内工作。因此,对于在工业和汽车应用方面的嵌入式设计,这可能会是一个问题。

  (5)FPGA设计是可移植的,使人们关注的产品使用寿命得到最大限度延长。大多数DVI器件是针对基于PC的应用,通常这些接口适合进一步集成至其他的ASSP。这种情况发生时,这些分立器件或许不再可用,因为制造商可能只愿意为个人电脑市场提供服务。

  所有这些因素使得FPGA解决方案更具有吸引力,而且这也是最前沿的技术。FPGA已被证明是一种有效的解决方案,它能够集成多种功能、缩短产品的上市时间并降低总的成本。此外,FPGA通常有很宽的温度范围,并有很长的产品生命周期。

  九视音视频流激情五月采集卡采用专业音视频解码器+FPGA+DDR2方式实现,将图像算法集成到FPGA中对图像进行专业的处理,成功解决了ASIC方案存在的种种问题。九视针对专业用户需求,推出的T220E高清DVI/VGA/HDMI音视频采集卡 和T620E 高清两路DVI/VGA/HDMI音视频采集卡,具有以下特点:

  ○画质好:采用10bit采样精度 AD转换器,保障了画面细节丰富,信噪比高,并最大程度的减少了色边的出现。同时FPGA内实现的5-Tap缩放和运动自适应去隔行技术进一步保障了画质。

  ○ 音质好:采用96KHz采样率,24bit采样精度AD转换器,实测信噪比在90db以上。

  ○ 全兼容:兼容Windows下DirectShow/DirectSound API,兼容大量现有音视频处理软件。

  ○性能高:耗用CPU时间的缩放和去隔行等图像处理在FPGA内完成,极大的减少了CPU的负担,同时高效率 DMA传输方式进一步解放了CPU的能力,从而让CPU专注与用户指定的工作。

  ○ 升级易:不同与ASIC,FPGA的灵活性极大程度的保护了用户的资产价值,我们通过Firmware/Driver升级的方式不断给用户提供绿岛影院为你提供最新最快的功能和更好的服务。

  虽然传统的基于ISA,PCI等总线的图像采集卡已经应用非常广泛,但速度慢、处理功能简单。而高速视频图像采集系统则不同,主要由FPGA视频A/D芯片以及PCI-Express x4系统总线构成,高速视频图像采集与处理系统 由视频A/D芯片、FPGA控制模块、数据存储模块、接口模块和PC机应用程序组成。 一般的视频采集与显示方案均需要使用2个DMA通道和2片SDRAM做缓存,FPGA是现场可编程门阵列,兼顾了实时性与灵活性,而且还可以内嵌CPU,因此适合用来做图像处理。一般视频采集图像处理模块中,FPGA器件的主要功能包括图像传感器的控制、采集后的图像数据处理和格式转换。



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