高清混合視頻矩陣的研究及FPGA實現(xiàn).pdf

1、視頻矩陣是指能夠將任意的輸入視頻源切換到任意的輸出通道的設備,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻指揮、視頻會議、教育等各種視頻系統(tǒng)的核心組成部分。由于視頻技術的迅速發(fā)展,現(xiàn)在視頻源的種類增加迅速,一對一的視頻顯示已解決不了大量視頻圖像的顯示、切換調看和分配共享,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)展產生的。高清混合視頻矩陣的實現(xiàn)涉及到對不同視頻圖像格式的采集,傳輸以及處理等。高清視頻信號的數

2、據量非常大,對視頻的實時采集、處理和傳輸的帶寬的要求比較高。所以采集方案和傳輸方案的設計,減少帶寬對混合視頻矩陣的限制就成為研究的重要方向。能夠適應更多的視頻格式,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)的架構體系,然后詳細分析系統(tǒng)中各模塊的原理及實現(xiàn)方法。本文所討論系統(tǒng)主要分三個模塊,分別為輸入模塊,交換背板模塊和輸出模塊。分別完成視頻數據的采集,視頻數據的交換共享和

3、視頻數據的處理。整個系統(tǒng)采用模塊化設計,結構上采用可插拔板卡的模式,易于擴展。在視頻數據的采集和處理上,采用了FPGA實現(xiàn),進行無壓縮的傳輸方式,保證高清視頻的質量。每一路視頻數據單獨處理,采用純硬件架構,提高處理速度,增強實時性,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)單獨傳輸,降低視頻信號的影響,總線的帶寬可以不受CPU總線的影響。圖像的輸出采用先進的圖像縮放技術,采用縮放效果很好的雙三次卷積模板算