1.机遇
在世界规模内，播送视频体系的需求都在逐年明显添加，原因是以下的一些要素一起产生了效果：
可供观众挑选的播送频道的添加。世界规模内，更多观众的挑选从很少的几个频道开展到几百个频道。
有线电视和卫星电视传送网的开展。而互联网播送的开展更使咱们进入了“百万频道”的年代。
用于信息沟通，训练和安全捍卫的公司内部和小规模的小型播送视频运用的开展。在文娱业界也有了长足的开展，例如饭馆视频点播、超大屏幕电子显示屏等。
延时视频播映、准视频点播大大添加了用户运用的便利程度，运用户需求更多的频道。
当今，大尺度屏幕电视由一般电视向高清晰电视开展，导致咱们需求装置更多的播送设备。
视频所包含内容快速添加。附加的特技效果、多视窗、字幕叠加、重播等功用需求更高功用的播送设备。
视频资源的丰厚。与曾经只要在特别的演播室制造和重大事件的报导比较，现在可在每个社区和商家制造。视频资源的数量飞快添加，呈现了一个全新的低端播送设备商场。
快速地向数字电视转化，导致替换老旧的模仿信号体系 。
由于数字电视革新的产生，在各种数字信号规范之间进行视频编码转化的需求很强，这导致了需求添加播送设备，包含：
根本规范：非紧缩、时刻紧缩、MPEG2、MPEG4、H.264紧缩、Windows Media9、Real Networks等;
图画尺度：规范画质(SD)、高画质720P、高画质1080P;
传输/封装规范：ATSC/DVB、SDI、IP等;
音频规范：AES3等;
世界规范：NTSC、PAL;
设备接口：1394前方接口、DVI接口、GigE Ethernet接口;
上面所产生的这些最新的改变使功用强壮的播送视频设备成为必需。播送设备需求更强的处理功用、更多的输出频道、更多的输出规范等更广的运用规模。
本论文论说了一个将满意未来需求的全新的产品渠道。这一渠道的产品本钱和开发本钱将比现有的体系低。
2.视频体系渠道
首要，让咱们查询一些如今运用的视频播送体系和视频渠道。一般来讲，用于视频制造和发行的根本处理有以下一些方面：
内容制造：摄像机制造和电脑制造;修正/图画叠加/图画混合;特技效果;视频画质增强;视频信号格局转化;视频存储。
视频的提取和发布：视频提取规范转化;刺进节目信息和广告;播送视频规范转化;发行：一般、延时播映、视频点播。
今日，用于完结以上视频功用的渠道可大致分为以下几种类型：
2.1 内容制造渠道
由于内容制造渠道对错实时体系，所以并无很高的功用要求，即便处理时刻大于实践时刻也没问题。因而，一般的电脑和工作站就可担任。一般，这些渠道会和视频加快板一同运用，但这个加快板仅仅为了进步视频制造人员的工作效率，而不是为了实时处理的需求。
2.2 视频提取和发布渠道
视频提取和发布渠道有必要和视频播送同步，一切的处理有必要在视频播送的线频和帧频内完结，所以有肯定的高功用要求。可靠性也是这些处理的必定要求。
为了到达这些要求，大多数如今运用的视频提取和发布渠道是建立在厂家的专业播送渠道之上的。这一渠道由建立于专业设备中的若干特别功用的模块组成。
一些厂家现已开始运用低本钱的个人电脑进行实时视频处理，但这仅仅限制于处理一些有限的外围功用，并且没有成为视频提取和发布体系的干流。
现完成已非常清楚，根据个人电脑的渠道将在视频提取和发布体系中逐渐发挥越来越大的效果。由于以下原因，这些渠道将有宽广的运用远景：
大容量处理带来的杰出的功用价格比;
可用于不同运用软件厂家的规范渠道，更好的功用，更低的本钱;
更高的功用价格比和更多的功用;
3.个人电脑的利益和限制
个人电脑的才能不断得到进步，现已到达可实时处理单视频流、紧缩单视频流，并将其存储在硬盘上，进行解压并播映规范画质流。尽管如此，个人电脑的带宽远远不可以处理许多非紧缩视频流的视频处理、结尾视频发布的处理、实况转播处理和其他高画质的视频处理。
现在，进行非紧缩视频处理的难点在于处理来自各厂家的很多的专业处理板的对立。这些专业处理板可以完结它们某种特定的功用，但不能灵敏地添加新功用，而当你需求多个功用时，你需求对不同厂家彻底不同的处理板进行和谐。
商场需求的是一种具有灵敏性的，在一台个人电脑上可处理非紧缩视频的渠道。它可以供给像高端体系的专业设备所具有的处理威力和低端个人电脑体系具有的低价格。
4.视频处理中的FPGA
由Altera或其他公司出产的FPGA(现场可编程门阵列)是一种生长非常快的半导体芯片。在曩昔10年里，这些芯片被广泛运用并不断进步本身的功用，现在具有20亿美元的商场并广泛运用于通讯、军事和播送器件等范畴。
FPGA芯片具有供给可编程软件的才能和专业硬件的处理功用。在视频运用中，FPGA芯片可以在个人电脑渠道上供给高达10～100倍的处理才能，并且当用户需求更改体系的功用时，只需从头下载一个文件以修正用户的硬件装备，1秒钟就可完结用户的硬件晋级。
尽管FPGA技能早已被运用于播送视频业界，但到现在为止，这类运用大多限制于专业渠道上的特定功用，只要很少的运用于个人电脑PCI板上的特定功用。
尽管如此，近年来FPGA的处理才能仍是得到了迅猛地开展。现在现已进化到了一个芯片可执行一个板的功用，或者说一个芯片可执行一个体系的功用(SoC)的境地。由于在一块PCI板上可装置多个FPGA芯片，这就使在一块板上开发一个等同于一台专业设备的完好体系成为可能。
别的，在现有的技能下，规范的视频处理功用模块可以被下载到一个新式的高处理才能的FPGA芯片中。这些模块就如同组成一个专业设备中的多个功用模块。也就是说，现在的一个芯片就可以包含整个体系，而不需求像曾经相同由一台专业设备来完成。
这一开发方式较之开发专业设备体系有如下优越性：低得多的开发本钱;低得多的体系本钱;用户规划和晋级极端便利;可直接运用个人电脑渠道的运用软件。
5.开发“个人电脑+FPGA”渠道
当运用“个人电脑+FPGA”算法规划视频体系时，最重要的是决议哪些处理在FPGA中运转，哪些处理在个人电脑上运转。一般来讲，最佳的体系规划是一切的高速数据流经过FPGA，而不经过个人电脑。个人电脑可用于数据流办理和一些比较低的数据输出功用，例如刺进叠加数据。
以下类型的处理适于经过FPGA得到最佳功用：视频混合/叠加;同步紧缩/解压;数据格局的转化/转码;多频道一起输出体系的IP、DVB/ATSC规范封包/流处理;视频提取、解压、多频道播送;视频增强：减噪、色像安稳、分辨率增强等;视频、音频和其他数据流处理。
根据一个FPGA芯片的板可处理算计高达500MB的带宽(相当于一个高画质非紧缩数据流或4个规范画质非紧缩数据流)。
假如用户需求，一台个人电脑可带着多块处理板，一台塔式rack-mount服务器可包含多台个人电脑。
这一规划办法运用非常广泛，从可处理几个SDI数据流的小型个人电脑直到处理上百个数据流的塔式服务器都可担任。
6.“个人电脑+FPGA”渠道的运用
运用以上“个人电脑+FPGA”渠道的算法，关于以下类型的运用可供给低本钱、高效率的处理方案：部分网、文娱、万维网、有线电视的视频点播服务器;守时重播服务器;延时;体育节目和其他节目的视频实况制造;ATSC/DVB 数据播送;社区服务体系、当地新闻/天气预报、有线网上购物;互联网的协作沟通频道;多频道卫星承受设备;节目制造和刺进广告设备;区域性视频发布体系。
7.介绍： Tsunami板上视频渠道
Avvida 公司的Tsunami PCI板和Wave开发工具包可运用户快速开发并量产他们的产品。
Tsunami播送处理板包含：最多达6个SDI接口;最多达5个FPGA芯片，每个芯片具有4个高速内存，可以完成多种视频处理功用;经过PCI总线与个人电脑的高带宽内存存取;一个数字视频输入接口，从个人电脑到Tsunami播送板的传送速率可达300Mbps。
Avvida 公司可供给如下的视频处理功用模块：SDI RAW视频格局和4∶4∶2、YUV、YcrCb、其他同步紧缩格局之间的格局转化;4∶4∶4到4∶4∶2格局的抽样;颜色空间转化：RGB格局到YUV格局;视频和音频的叠加和混合;SDI输入/输出处理和误码检测(EDH)的刺进和提取;同步锁相;MPEG2、MPEG4和其他的紧缩/解压规范;SDI输入信号存盘;存储内容重播;其他。
8.总结
对更强处理才能的数字视频播送体系的需求正在快速添加，这对一种运用远景宽广的体系既是一种新的应战，也是一个新的时机。一台装配了Avvida 公司强壮威力的Tsunami FPGA PCI处理板的规范个人电脑可以有效地满意商场的需求。处理板所附加的根据FPGA的视频处理功用模块可为用户带来更低开发本钱和更短的投放商场时刻。
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