賽靈思點燃下一波廣播行業創新潮流， 提供全新 10 Gbps IP視頻和實時視頻引擎功能
2011-04-27
作者：賽靈思
2011 年 4 月 27 日，中國北京——全球可編程平臺領導廠商賽靈思公司（Xilinx, Inc. (NASDAQ:XLNX)）在 2011 年 NAB（美國廣播電視設備展） 上發布實時廣播視頻引擎目標設計平臺和 SMPTE2022 IP 核心，用以加速高質量視頻處理硬件的開發，并通過互聯網協議以高達 10 Gbps 的速率交付這些視頻。以Virtex-6 或 Spartan-6 FPGA 廣播連接套件為基礎，可先通過該套件的連接性將視頻帶入 FPGA，然后創建視頻管線算法，賽靈思的最新廣播產品能持續提高視頻質量，同時滿足在 IP 網絡中輸送未經壓縮的 HD、3D 和 4K 視頻流的要求。
IHS Screen Digest 電視技術主管 Tom Morrod 指出：“基于 10 Gbps IP（互聯網協議）的資產交付將成為新興多平臺世界中至關重要的一個環節，在這里面向各類設備的多條視頻和元數據流將在廣播和運營商網絡中自由流動。而針對極其靈活的基于硬件的視頻處理，可編程解決方案變得日益重要，我們預計 3D 和全 1080p60 HD 內容的普及將需要更高的帶寬接口和多重轉碼以滿足數量不斷增多的視頻接收設備。”
賽靈思實時視頻引擎目標設計平臺由一個廣播級質量的視頻和影像處理 IP 包、支持 Virtex-6 FPGA 的參考設計和 Spartan-6 FPGA 廣播連接套件組成，后者包括Xilinx ISE設計套件嵌入式開發軟件。IP 核、工具和硬件組合讓設計人員能更加輕松地為支持各種 SD/HD/3D 格式、幀率和解析度的多種廣播應用類型開發實時視頻處理鏈。此套件的 FMC（FPGA 中間卡）連接器支持設計者面向IP視頻以及其他需要實時性能的廣播設計（包括突發新聞、現場直播活動和體育報道）接口而快速評估，并集成 了SD/HD/3G-SDI、AES3 音頻、DVI、HDMI、DisplayPort、10GbE（10 Gb 以太網）。此外，該套件也可用來創建數字影院和超高畫質（或超級 HDTV）系統中需要最高視頻質量和最高帶寬的應用。
在2011 年美國廣播電視設備展上，賽靈思現場展示了該實時視頻引擎目標設計平臺的幾項關鍵特性，包括：
* 賽靈思視頻和圖像處理 IP 包，支持 1080p60、2K 和 4K 視頻處理，提供廣播級質量的縮放、去隔行、屏幕顯示、降噪等功能；
* SMPTE2022 IP 核的實施，在 Virtex-6 FPGA 廣播連接套件上通過 10Gb 以太網以全雙工方式顯示全帶寬、低抖動 3x 3G-SDI（或 6x HD-SDI）。此系統可在任何距離通過單一鏈接交付多達 6 個未壓縮的 HD 電影源；
* 來自 Tokyo Electron Devices 的 Inrevium Spartan-6 FPGA 廣播連接套件，支持全新面向 SD/HD/3G-SDI 和 AES3 音頻的低成本 FMC以及面向各種顯示接口的可選 FMC，如 HDMI、DisplayPort 和 V-by-One HS ；
* Virtex-7 HT FPGA 28 Gbps 解決方案展示了賽靈思下一代收發器出色的抖動性能，支持用于通信和廣播回程鏈接的超高聚合帶寬，例如有線中的 EdgeQAM / CMTS 應用，同時也非常適合 10G-SDI 標準和新興標準，以處理 4Kx2K 數字影院和超高畫質 8Kx4K 帶寬；
* 賽靈思聯盟成員 Vanguard Software Solutions H.264/AVC-I 視頻編碼器完美展示了示設計人員如何在不犧牲視頻質量的情況下降低帶寬和存儲要求。借助 High10 和 High422 幀內編碼特性，設計人員可以迅速和便捷地將 AllianceCORE? IP 核集成到貢獻、采集和存檔系統中，支持 SMPTE AVC-I Class50 & Class100。
* 全新 Kintex?-7 系列，是行業第一款 28nm FPGA 產品，非常適合廣播應用，其提供的收發器能支持高達 12.5 Gbps 帶寬，提供 2x 性能，而功耗只有上一代 FPGA 的 50%。
快速滿足更高的傳輸質量和吞吐量要求
賽靈思廣播業務高級經理 Robert Green 表示：“處在高度動態環境中的廣播公司面臨越來越多的挑戰，內容消耗快速增長，交付網絡的類型日益增多，尤其是IP 網絡，同時，人們對于視頻質量的要求不斷提升。這些新 IP 核和參考設計通過使用 FPGA 讓產品更快速地進入市場并大大減少了開發工作，為客戶帶來了更大收益。”
與 1080p60 格式相比，3DTV 的逐漸普及促使帶寬需求成倍增長，并隨之增加了各系統實施所需的 SDI 端口的數量，同時將這些端口的速度提升到 6 Gbps 或以上。賽靈思的實時視頻引擎目標設計平臺能適應現在的三碼率 SDI（SD/HD/3G-SDI）應用，滿足超高畫質所需的更高速度要求。該平臺還支持行業發展路線圖中的正在起草的標準，如 6 Gbps 光纖上的雙通道 3G-SDI、10G-SDI 以及其他標準。
頂層系統開發者可使用 FPGA 進行視頻算法開發以及通過 IP 網絡在 LAN（在演播室或體育場內）或 WAN（在城市之間和從體育場到演播室）環境中傳輸多通道 HD 視頻。借助 FPGA 將系統和處理集成在單個芯片上的方法遠遠優于硬鑄硅（hard-cast silicon ）芯片解決方案，例如 ASIC 或 ASSP，因為FPGA開發時間更短，同時還能靈活支持開發者不斷完善改進視頻質量的需求。此外，FPGA也在廣播和通信行業不斷變化的標準之間架起一座橋梁，提供了高可靠性、高質量的網絡間視頻傳輸，讓最高質量視頻在多條流上的傳輸成為可能。
Nevion USA 工程副總裁 Andrew Osmond 指出：“賽靈思功能超強的 FPGA 技術提供了我們需要的功能，它的集成度非常高，價格極具競爭力。通過使用 Virtex FPGA、電路板、IP 核和SMTPE 2022實施參考設計，我們能夠快速開發并將此功能集成到我們的 Ventura 產品線中，以通過 IP 網絡接收和傳輸壓縮視頻。這款解決方案幫助我們滿足了客戶不斷提升的帶寬和處理需求。”