采用FPGA实现广播视频基础设施(06-100)

　　高清晰电视(HDTV)视频内容制作以及这些内容在带宽受限广播通道中的传送技术得到了迅速发展，推动了新的视频压缩标准和相关图像处理应用的进展。

　　视频和图像处理发展趋势

　　与视频和图像处理相关的HDTV和数字影院等创新技术的发展非常迅速，其推动力量在于图像采集和显示分辨率、高级压缩方法以及视频智能的跨越式进步。广播设备的分辨率在过去几年中有了明显的提高(HDTV—1920×1080象素和数字影院—4096×1714象素)。

　　高级压缩方法逐步替代了以前的技术，在保持一定质量的前提下，具有更好的数据流性能和压缩比，而且延迟更低。

　　在过去10年中，数字电视广播行业在标准清晰电视(SDTV)上一直采用MPEG-2标准。H.264-AVC(MPEG4-Part 10)将最终替代MPEG-2，成为SDTV和HDTV的视频编码方案。广播设备生产商必须提供各种编码等级和设备类型以满足目前和今后的需求。除了各种核心视频CODEC设施外，还需要不同类型的视频预处理器和后处理算法来提高客户端的图像质量。

　　随着分辨率和压缩比的提高，不但需要提高性能，而且还需要非常灵活的系统结构，以便能够迅速进行更新。此外，随着技术的成熟和产量的提高，还需要进一步降低成本。现场可编程门阵列(FPGA)为这些需求提供了解决方案，在新兴的数字视频广播基础设施建设中扮演了重要角色。

　　广播系统基础设施总体结构

　　数字广播基础设施主要用于电视演播和移动图像制作演播的视频内容编辑制作。制作处理接口采用SDI将原始视频传送至存储设备或者非线性编辑设备(NLE)，进行视频编辑和特征增强处理。在编码处理过程中，使用MPEG-2、JPEG2000或者H.264压缩经过编辑的视频，然后通过有线、卫星、地面设备或者最新的IPTV网络传送至最终用户。