基于PCIe的多路視頻采集與顯示子系統(tǒng)

概述

視頻采集與顯示子系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集多路視頻信號(hào)，并存儲(chǔ)到視頻采集隊(duì)列中，借助高效的硬實(shí)時(shí)視頻幀出入隊(duì)列管理和PCIe C2H DMA引擎，將采集到的視頻幀實(shí)時(shí)傳遞到上位機(jī)采集緩沖區(qū)。在超帶寬視頻采集情況下，支持采集丟幀操作，后續(xù)視頻可以正常采集。

視頻采集與顯示子系統(tǒng)使用高效的PCIe H2C DMA引擎讀取上位機(jī)顯示緩沖區(qū)的視頻幀，存儲(chǔ)到視頻顯示隊(duì)列中，并且可以借助外部輸入的硬件顯示定時(shí)脈沖實(shí)時(shí)訪問視頻顯示隊(duì)列，按照顯示定時(shí)脈沖輸出視頻幀。在外部顯示定時(shí)模式和超帶寬顯示情況下，支持顯示復(fù)制幀操作，后續(xù)視頻可以正常顯示。

對(duì)于多路視頻采集與顯示子系統(tǒng)，在上位機(jī)可以使用標(biāo)準(zhǔn)的Linux V4L2視頻驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多路視頻信號(hào)的采集和顯示工作。

子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

功能特性

支持多種視頻接口：SDI、Display Port(DP)、HDMI、DVI、VGA和Camera Link

支持DDR3-64bit-1600MHz和DDR4-72bit-2400MHz內(nèi)存接口

支持PCIe鏈路速率：PCIe 1.0、PCIe 2.0、PCIe 3.0和PCIe 4.0

支持PCIe鏈路寬度：PCIe x1、PCIe x2、PCIe x4、PCIe x8和PCIe x16

支持Xilinx器件：7 Series，Ultrascale Series，Ultrascale+ Series

支持多種PCIe驅(qū)動(dòng)：Linux V4L2、Windows WDF和Linux

8個(gè)獨(dú)立的視頻采集接口、視頻采集隊(duì)列、PCIe C2H(host-to-card) DMA引擎

8個(gè)獨(dú)立的視頻顯示接口、視頻顯示隊(duì)列、PCIe H2C(card-to-host) DMA引擎

支持全雙工8個(gè)獨(dú)立的視頻采集和8個(gè)獨(dú)立的視頻顯示

8個(gè)視頻采集隊(duì)列參數(shù)（隊(duì)列元素的地址、個(gè)數(shù)、大小）軟件可配置

8個(gè)視頻顯示隊(duì)列參數(shù)（隊(duì)列元素的地址、個(gè)數(shù)、大小）軟件可配置

支持超帶寬視頻采集和超帶寬視頻顯示

支持MSI中斷，16個(gè)DMA中斷和16個(gè)User中斷

性能指標(biāo)

PCIe 3.0 x16配置下，支持8路4K(3840x2160p)@60Hz的采集與顯示

PCIe 3.0 x8配置下，支持4路4K(3840x2160p)@60Hz的采集與顯示

PCIe 3.0 x8配置下，支持8路4K(3840x2160p)@30Hz的采集與顯示

PCIe 2.0 x8配置下，支持8路FHD(1920x1080p)@60Hz的采集與顯示

PCIe 2.0 x4配置下，支持8路FHD(1920x1080p)@30Hz的采集與顯示

用戶接口

8路AXI4-Stream或FIFO視頻采集接口

8路AXI4-Stream或FIFO視頻顯示接口

外部顯示定時(shí)脈沖輸入

User中斷輸入

視頻采集與顯示復(fù)位輸出

視頻采集與顯示配置輸出

審核編輯 黃宇