[发明专利]基于FMC的多功能高清视频压缩编码电路装置

说明书

本发明公开了一种基于FMC的多功能高清视频压缩编码电路装置，主要用于解决传统视频编码电路结构繁琐、移植困难度较高的问题，该电路包括：高清晰度多媒体接口模块、视频压缩编码模块、主控模块、存储模块和FPGA模块，其中在视频压缩编码模块与FPGA模块之间设有FMC接口模块，该接口模块的视频数据输出端与FPGA模块的视频数据输入端单向连接，其视频数据输入端分别与高清晰度多媒体接口模块和视频压缩编码模块视频数据输出端双向连接，其控制数据输出端分别与主控模块和高清晰度多媒体接口模块的控制数据输入端双向连接。本发明增加了视频压缩编码电路的通用性，减小了重新设计电路造成的资源损耗，可用于FPGA视频开发平台。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，特别涉及一种基于FMC的视频压缩编码电路，可用于FPGA视频开发平台。

背景技术

随着数字媒体行业的蓬勃发展，与数字信号传输相关的多媒体设备的数量也在飞速增长，人们对数字信号在传输设备之间传输的高效性和可靠性等需求也在逐步提升。由于DVI接口在数字影音传输上的缺陷，近年，高清晰度多媒体接口HDMI逐步取代DVI接口进入人们的视线，其强大的无损传输以及对超高分辨率视频格式的支持特点使其进入了高速成长期。

高清晰度多媒体接口HDMI是首个支持不压缩全数字的视频/音频接口技术。相对于DVI接口，其是适合影像传输的专用型数字化接口，其无需进行数/模或者模/数转换即可保证高质量地同时传送音频和影像信号，数据传输速率最高可支持4.5GB/s。同时HDMI接口支持HDPC协议，可以有效地对传输过程中高带宽数字信号内容的保护。由于HDMI数字接口技术的产生，使得LED、LCD等高清数字液晶显示设备的逐渐普及成为可能，越来越多的消费者电子产品制造企业开始选择HDMI接口作为其消费者设备的传输接口。

同时，HDMI接口技术的普及应用也随之而带来一系列问题，数字化视音频信号在传送过程中的带宽占用较高，数据量较大，计算机如果需要对其进行后续的保存和处理是较为困难的。单纯的提高系统传输带宽、扩大存储器容量是不现实的。采用数字信号编码压缩技术可以有效地去除数字信号的冗余信息，保留其独立的信息分量，降低其传输过程中占用的带宽，从而方便计算机后续对数字信号的保存和处理。

随着超大规模集成电路VLSI以及现场可编程门阵列FPGA技术的成熟，使得实时视频压缩编码成为可能。相对于DSP视频压缩平台处理速度缓慢、延迟较高的缺点，FPGA技术所特有的硬件处理并行性和良好的灵活性可以大大减少克服这一缺点，可实现真正的无延迟视频压缩编码和传输。

Zhao Yu-hong等人于2011年在文章“A system design of H.264 HD encodingUsed in broadcast television systems”中提出了一种基于数字分量串行接口SDI的视频编解码电路系统，通过FPGA模块对压缩编码后产生的码流数据进行处理。其不足之处是将FPGA控制模块与视频压缩编码功能模块放置在同一系统内，一旦应用需求发生变化，则需要对整个电路重新定义，造成资源和时间上的不必要的损耗和浪费。日本的TokyoElectron Limited公司开发的inrevium FMC系列TB-FMCH-HDMI2子卡仅支持对未经过压缩编码的源高清晰度多媒体HDMI视频数据进行高速FPGA处理，不支持对HDMI高清晰度多媒体视频数据压缩编码后形成的TS数据流进行FPGA处理，限制了数字媒体行业高清视频传输技术的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于FMC的多功能高清视频压缩编码电路，通过对FMC接口的应用，增加视频压缩编码电路装置的通用性，减小重新设计电路系统资源和时间上的不必要损耗和浪费，提高视频的传输分辨率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一.技术原理