一种基于FPGA芯片模块的超高清VR固态延时器的制作方法

文档序号:11304730阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于FPGA芯片模块的超高清VR固态延时器,其特征在于,所述基于FPGA芯片模块的超高清VR固态延时器包括:

12G SDI 信号数据串并转换处理模块,简称为模块一;

超高清视频/音频基带数据SDI-YUV量化、同步、视音频加/解嵌和大规模DDRIII内存颗粒组的数据缓冲存储延时处理模块,简称为模块二;

12G SDI 数据并串转换、串行数据 SDI 输出模块,简称为模块三;

NMI/TICO 解码和10G IP网络数据输入处理模块,简称为模块四;

NMI/TICO 编码和10G IP网络数据 SFP 输出处理模块,简称为模块五;

大容量SSD原始数据保存备用处理模块,简称为模块六;

超高清固态延时器整机面板控制和1G网络SNMP控制,以及延时器各功能控制的处理模块,简称为模块七;

其中所述的模块二中,包含了:

1) 独立的视音频数据加解嵌、视频数据同步处理的大型 FPGA 芯片模块,简称为模块2-1;用于完成:1)数字超高清SDI-YUV视频数据的4:2:2矩阵采样量化处理功能;2)数字基带视频时基校正和内/外时钟同步功能;3)视音频数据加嵌处理功能;4)与大规模多组DDRIII内存颗粒组实时进行视音频数据的读写、检测、纠错和识别功能的高速通道接口;

2) 独立的相对小型的FPGA芯片模块,简称为模块2-2;设计用于完成:8组16通道的音频数据48K重采样,时钟重置功能;

3) 独立的大规模多组 DDRIII 内存颗粒组阵模块,简称为模块2-3;用于完成:超高清/高清基带超大容量数据的任意、实时的读写、存储、检测、交插纠错、识别的数据保存和延时功能;

其中,模块一与模块二相连,将转换处理后的并行数据送至模块二;模块一还同时与模块七相连,使操作用户通过模块七来选择模块一的输入信号格式,并随时检测模块一的输入信号是否正常;

模块2-1与模块一相连,用于将模块一接收的各种格式的超高清/高清信号数据做分离解嵌SDI/DP/HDMI数字信号的数字视音频数据,将数字视频的数据做 YUV 4:2:2 量化采样处理,同时视频基带数据作时基校正处理和SRC时钟同步,参考信号为外来两级或三级标准信号;模块2-1还与模块四相连,设计用于当外来信号为网络 IP 信号时,由模块四作为标准 NMI/TICO 格式的解码后的超高清视音频数据输入给模块2-1,进行同样的视频和音频的加/解嵌、量化和同步处理功能;模块2-1还随时与模块七相连,使外部操作用户通过模块七来设置、定义和控制超高清/高清数字视频信号的时基和同步功能;

模块2-2也随时与模块七相连,提供操作用户选择音频加嵌的通道数据输出功能;

模块2-3与模块2-1相连,将量化同步处理后和重采样后的视音频数据进行接收并堆栈推送入 DDRIII 内存颗粒组中,作为视音频基带数据的延时缓冲功能;模块2-3还随时与模块七相连,提供操作用户选择进行信号延时时间的选择和设定功能;

模块三与模块五相连,用于需要作 10G IP 网络信号输出时,将超高清基带视音频数据送至模块五,进行标准的 NMI 或 TICO 格式的压缩后,打包为 IP 数据 SMPTE802.3a 标准进行 UDP数据广播分发功能输出;模块三还随时与模块七相连,提供外部操作用户进行输出信号格式的选择和设定功能;

模块四与模块2-1相连;模块四的输入端将10G IP信号输入到模块四,根据格式标准解码为超高清基带YUV 4:2:2数据,并送入模块2-1,将基带视音频数据进行同步和延时处理;模块四还随时与模块七相连,提供外部操作用户进行输入信号格式的选择和设定功能;

模块五与模块三相连,经过量化、同步和延时处理后的基带视音频数据输送给模块五,进行数据压缩,打包为符合 NMI 或 TICO 格式的数据包,以SMPTE-2022组协议实时输出,并以 UDP的网络模式按照 SMPTE802.3a数据分发标准进行 SFP 传输输出功能;模块五还随时与模块七相连,提供外部操作用户进行输出信号格式的选择和设定功能;

模块六与模块2-1相连,用于将量化、同步处理后的超高清/高清视音频基带数据有选择性进行保存作为原始数据的保存备用,并能够用来作为应急切换输出的功能;模块六还随时与模块七相连,提供外部操作用户将所需时段的超高清/高清数据在延时的同时还进行保存备份的选择功能。

2.如权利要求1所述的基于FPGA芯片模块的超高清VR固态延时器,其特征在于,所述的模块2-1包括独立的超高清/高清视频数据量化、同步、时基校正、检测和切换的FPGA芯片模块;用于实现:1)数字超高清SDI-YUV视频数据的4:2:2矩阵采样量化处理功能;2)数字基带视频时基校正和内/外时钟同步功能;3)视音频数据加嵌处理功能;4)与大规模多组DDRIII内存颗粒组实时进行视音频数据的读写、检测、纠错和识别功能的高速通道接口。

3.如权利要求1所述的基于FPGA芯片模块的超高清VR固态延时器,其特征在于,所述的模块2-2包括独立的音频数据处理的FPGA芯片模块;用于实现超高清/高清并行数据的视音频解嵌分离处理功能。

4.如权利要求1所述的基于FPGA芯片模块的超高清VR固态延时器,其特征在于,所述的模块2-3包括对大规模多组DDRIII内存颗粒组实时进行视音频数据的读写、数据检测和纠错、识别功能的FPGA芯片模块;用于完成:超高清/高清基带超大容量数据的任意、实时的读写、存储、检测、交插纠错和识别的数据保存、延时功能。

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