采用FPGA實現廣播視頻基礎設施(06-100)

　　高清晰電視(HDTV)視頻內容制作以及這些內容在帶寬受限廣播通道中的傳送技術得到了迅速發展，推動了新的視頻壓縮標準和相關圖像處理應用的進展。

　　視頻和圖像處理發展趨勢

　　與視頻和圖像處理相關的HDTV和數字影院等創新技術的發展非常迅速，其推動力量在于圖像采集和顯示分辨率、高級壓縮方法以及視頻智能的跨越式進步。廣播設備的分辨率在過去幾年中有了明顯的提高(HDTV—1920×1080象素和數字影院—4096×1714象素)。

　　高級壓縮方法逐步替代了以前的技術，在保持一定質量的前提下，具有更好的數據流性能和壓縮比，而且延遲更低。

　　在過去10年中，數字電視廣播行業在標準清晰電視(SDTV)上一直采用MPEG-2標準。H.264-AVC(MPEG4-Part 10)將最終替代MPEG-2，成為SDTV和HDTV的視頻編碼方案。廣播設備生產商必須提供各種編碼等級和設備類型以滿足目前和今后的需求。除了各種核心視頻CODEC設施外，還需要不同類型的視頻預處理器和后處理算法來提高客戶端的圖像質量。

　　隨著分辨率和壓縮比的提高，不但需要提高性能，而且還需要非常靈活的系統結構，以便能夠迅速進行更新。此外，隨著技術的成熟和產量的提高，還需要進一步降低成本。現場可編程門陣列(FPGA)為這些需求提供了解決方案，在新興的數字視頻廣播基礎設施建設中扮演了重要角色。

　　廣播系統基礎設施總體結構

　　數字廣播基礎設施主要用于電視演播和移動圖像制作演播的視頻內容編輯制作。制作處理接口采用SDI將原始視頻傳送至存儲設備或者非線性編輯設備(NLE)，進行視頻編輯和特征增強處理。在編碼處理過程中，使用MPEG-2、JPEG2000或者H.264壓縮經過編輯的視頻，然后通過有線、衛星、地面設備或者最新的IPTV網絡傳送至最終用戶。