内置并行数字信号处理(DSP)模块、丰富的嵌入式存储器模块、大量的寄存器和高速存储器接口,FPGA是高清晰(HD)视频系统设计的理想选择。
Altera开发了视频设计工作台,大大缩短了视频应用设计周期。该工作台组成包括:
- 基本构建模块视频图像处理知识产权(IP)内核库,设计用于实现简单的即插即用型接口。
- 低开销流视频接口协议,可以作为开放标准。
- SOPC Builder等系统工具,可自动生成控制和仲裁逻辑。
- HD参考设计包,可以作为您视频数据通路设计的起点。
图1所示的IP内核组合是视频图像处理IP内核组合的一部分。它包括从颜色空间转换器到多相缩放器和移动自适应去隔行器等完整的IP组合。
图1. 完整的视频图像处理IP组合 
Avalon® 流接口(ST)视频协议设计用于在视频处理模块之间传输和控制数据。
该协议是公开的,规范可在网上免费下载。使用该规范绝不会将您限制在Altera® PGA上,而是所有的Altera视频IP和视频参考设计都利用了该接口。
图2显示了怎样使用该协议连接不同的视频功能。视频和图像处理组合用户指南(PDF)“接口”部分提供了该协议的详细信息。
图2. 视频接口Avalon ST协议和控制平面接口Avalon存储器映射(MM)协议

视频系统一般总是包含嵌入式处理器和存储器子系统,以管理外部存储器中的视频帧。Altera提供的SOPC Builder系统工具大大简化了嵌入式系统设计。该工具的单元库中包括软核处理器(Nios® II) 、接口、存储器、桥接和DSP IP内核等。它还提供连接GUI和发生器,自动连接仲裁和流总线系统。
图3. 视频数据通路基于SOPC的设计流程
最后,整个视频设计工作台同时提供HD参考设计,展示其在大量应用中的通用视频处理功能。Altera在实际客户需求的直接推动下,针对串行数字接口(SDI)缩放、混合和处理HD视频流开发了多种参考设计。
图4显示的参考设计在拉斯维加斯的NAB Show 2008上得到了应用。该设计采用Altera视频设计工作台进行构建,处理1080p质量视频。关于该设计的详细信息,请联系您当地的Altera FAE。
图4. HD质量参考设计加速了开发
