[發明專利]一種基于FPGA芯片模塊的超高清VR固態延時器

在審

• 申請號: 201710069841.1
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106603889A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 王兆春
• 申請（專利權）人: 廣州波視信息科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/222
• 分類號: H04N5/222
• 代理公司: 北京精金石專利代理事務所(普通合伙)11470
• 代理人: 劉曄

1.一種基于FPGA芯片模塊的超高清VR固態延時器，其特征在于，所述基于FPGA芯片模塊的超高清VR固態延時器包括：

1）12G SDI 信號數據串并轉換處理模塊，簡稱為模塊一；

2）超高清視頻/音頻基帶數據SDI-YUV量化、同步、視音頻加/解嵌和大規模DDRIII內存顆粒組的數據緩沖存儲延時處理模塊，簡稱為模塊二；

3）12G SDI 數據并串轉換、串行數據 SDI 輸出模塊，簡稱為模塊三；

4）NMI/TICO 解碼和10G IP網絡數據輸入處理模塊，簡稱為模塊四；

5）NMI/TICO 編碼和10G IP網絡數據 SFP 輸出處理模塊，簡稱為模塊五；

6）大容量SSD原始數據保存備用處理模塊，簡稱為模塊六；

7）超高清固態延時器整機面板控制和1G網絡SNMP控制，以及延時器各功能控制的處理模塊，簡稱為模塊七；

其中所述的模塊二中，包含了：

1） 獨立的視音頻數據加解嵌、視頻數據同步處理的大型 FPGA 芯片模塊，簡稱為模塊2-1；用于完成：1）數字超高清SDI-YUV視頻數據的4：2：2矩陣采樣量化處理功能；2）數字基帶視頻時基校正和內/外時鐘同步功能；3）視音頻數據加嵌處理功能；4）與大規模多組DDRIII內存顆粒組實時進行視音頻數據的讀寫、檢測、糾錯和識別功能的高速通道接口；

2） 獨立的相對小型的FPGA芯片模塊，簡稱為模塊2-2；設計用于完成：8組16通道的音頻數據48K重采樣，時鐘重置功能；

3） 獨立的大規模多組 DDRIII 內存顆粒組陣模塊，簡稱為模塊2-3；用于完成：超高清/高清基帶超大容量數據的任意、實時的讀寫、存儲、檢測、交插糾錯、識別的數據保存和延時功能；

其中，模塊一與模塊二相連，將轉換處理后的并行數據送至模塊二；模塊一還同時與模塊七相連，使操作用戶通過模塊七來選擇模塊一的輸入信號格式，并隨時檢測模塊一的輸入信號是否正常；

模塊2-1與模塊一相連，用于將模塊一接收的各種格式的超高清/高清信號數據做分離解嵌SDI/DP/HDMI數字信號的數字視音頻數據，將數字視頻的數據做 YUV 4：2：2 量化采樣處理，同時視頻基帶數據作時基校正處理和SRC時鐘同步，參考信號為外來兩級或三級標準信號；模塊2-1還與模塊四相連，設計用于當外來信號為網絡 IP 信號時，由模塊四作為標準 NMI/TICO 格式的解碼后的超高清視音頻數據輸入給模塊2-1，進行同樣的視頻和音頻的加/解嵌、量化和同步處理功能；模塊2-1還隨時與模塊七相連，使外部操作用戶通過模塊七來設置、定義和控制超高清/高清數字視頻信號的時基和同步功能；

模塊2-2也隨時與模塊七相連，提供操作用戶選擇音頻加嵌的通道數據輸出功能；

模塊2-3與模塊2-1相連，將量化同步處理后和重采樣后的視音頻數據進行接收并堆棧推送入 DDRIII 內存顆粒組中，作為視音頻基帶數據的延時緩沖功能；模塊2-3還隨時與模塊七相連，提供操作用戶選擇進行信號延時時間的選擇和設定功能；

模塊三與模塊五相連，用于需要作 10G IP 網絡信號輸出時，將超高清基帶視音頻數據送至模塊五，進行標準的 NMI 或 TICO 格式的壓縮后，打包為 IP 數據 SMPTE802.3a 標準進行 UDP數據廣播分發功能輸出；模塊三還隨時與模塊七相連，提供外部操作用戶進行輸出信號格式的選擇和設定功能；

模塊四與模塊2-1相連；模塊四的輸入端將10G IP信號輸入到模塊四，根據格式標準解碼為超高清基帶YUV 4：2：2數據，并送入模塊2-1，將基帶視音頻數據進行同步和延時處理；模塊四還隨時與模塊七相連，提供外部操作用戶進行輸入信號格式的選擇和設定功能；

模塊五與模塊三相連，經過量化、同步和延時處理后的基帶視音頻數據輸送給模塊五，進行數據壓縮，打包為符合 NMI 或 TICO 格式的數據包，以SMPTE-2022組協議實時輸出，并以 UDP的網絡模式按照 SMPTE802.3a數據分發標準進行 SFP 傳輸輸出功能；模塊五還隨時與模塊七相連，提供外部操作用戶進行輸出信號格式的選擇和設定功能；

模塊六與模塊2-1相連，用于將量化、同步處理后的超高清/高清視音頻基帶數據有選擇性進行保存作為原始數據的保存備用，并能夠用來作為應急切換輸出的功能；模塊六還隨時與模塊七相連，提供外部操作用戶將所需時段的超高清/高清數據在延時的同時還進行保存備份的選擇功能。