[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

技術領域

本發明涉及超高清/高清/VR視頻節目及網絡視頻的拍攝、制作、存儲和傳輸技術領域，具體涉及一種基于FPGA芯片模塊的超高清VR固態延時器。

背景技術

目前，現有技術中的視音延時器主要實現的功能設計基礎和結構已經不能滿足視頻清晰度成幾何倍數增長的需求，其不足之處包括：

1）現有設計的視頻輸入、輸出、量化和存儲的處理只是針對高清和標清的信號。

2）現有設計只針對高清、標清信號作延時控制。

2）現有設計大多采用DSP或ARM編程控制來進行信號數據的處理，個別也有采用FPGA芯片和DSP/ARM分別處理，再結合為共同結構。

3）現有設計也有采用CPU小型主板基于LINUX系統（或者WINDOWS操作系統）和增加高標清信號的輸入輸出接口進行編程作延時處理；

4）現有設計的輸入、輸出信號接口不能支持超高清/高清的數字媒體信號接口、HDMI 接口或 DP 接口。

5）現有設計的輸入、輸出信號接口不能支持超高清/高清的 IP 網絡信號接口。

6) 作為高清基帶視音頻信號的純固態延時處理，現有設計支持的高清信號的延時時間短，在120秒（2分鐘）或以內，完全不能支持超高清的各種信號格式。

7）用于固態延時的存儲部分由于是采用處理速度慢的DDR二代或更早版本的成品內存條，導致不能符合更高、更快、更靈活的視頻數據的實時讀寫、檢測并及時糾錯等各種高速數據處理的要求。

8）現有的設計中各個功能多數是基于現成的芯片，導致結構相對繁雜，并且很多功能不能得到優化，從而最終影響到產品運行的穩定性。

9）現有設計基礎不具備對支持更高視頻信號格式需求和各種處理功能可擴展的可能性。

10）現有設計基礎不具備對超高清/高清視音頻信號 IP 網絡化要求的可擴展的可能性。

11）現有設計基礎不具備對 10G IP 網絡的視音頻信號做接收和轉換、同步處理的可能性。

12）現有設計基礎不具備對超高清/高清的數字視音頻信號做同步、轉換、延時等數據處理，并實時以 10G IP 網絡根據 SMPTE-2022 組協議實時輸出處理，并按照SMPTE802.3a 標準進行 UDP數據廣播分發處理的可能性。

13）現有設計基礎不具備對 6G/12G 的超高清視頻信號做串、并雙向轉換、量化和同步等數據處理的可能性。

14）現有設計基礎不具備對所需延時緩沖的超高清/高清視音頻信號數據作在線延時輸出的同時將特定數據進行保存備用的可能性。

15）現有設計基礎不具備對超高清視音頻信號做國際標準 NMI 格式數據的轉換和延時處理的可能性。

16）現有設計基礎不具備對超高清視音頻信號做國際標準 TICO 格式數據的轉換和延時處理的可能性。

發明內容

為了克服現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于FPGA芯片模塊的超高清VR固態延時器，該固態延時器為高端媒體用戶提供了10G IP、DP、12G/6G/3G/1.5G SDI 等各種數字媒體、VR系統和視頻信號格式間的數據相互處理、轉換、傳輸和同步延時功能，并同時提供了超高清、高清數字視音頻信號IP 網絡化廣播和傳輸的可能，從而大大填補和簡化了目前市場上缺少的高質量超高清視頻和網絡化系統以及各種處理環節所需的信號處理、轉換、同步、延時和IP視頻網絡廣播分發設備，可廣泛應用于目前的VR、高清、3D 視頻處理和未來的4K超高清視頻處理和IP網絡廣播分發系統，包括網絡媒體制作、直播和轉播、電影、電視拍攝、制作、保存、播出和傳統視音信號以及將來的IP數字視音頻網絡傳輸等領域。

為實現上述目的，本發明所述的基于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；