消費者要求以前所未有的速度提供史無前例的海量優(yōu)質(zhì)視頻，迫使廣播公司和設(shè)備制造商以更快的速度將低成本先進解決方案投放市場。為滿足這一需求,，賽靈思正著力推出現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和端到端廣播平臺解決方案,，幫助設(shè)計人員和制造商以更快的速度將采集、提供,、分配和消費(ACDC)解決方案集成到自己的設(shè)備當中,。
在今年舉辦的美國國廣播電視設(shè)備展上亮相的數(shù)項創(chuàng)新中，BBC R&D新開發(fā)的Stagebox可以安裝到攝像機的背面,，將有效傳輸距離從數(shù)百米延長到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)包能抵達的幾乎任何一個地方,。在近期涌現(xiàn)的利用 FPGA與生俱來的可編程功能提供更多功能和適應性，實現(xiàn)協(xié)議和標準的對接的開創(chuàng)性設(shè)備中,，Stagebox是最新一員,。
采用高度靈活的 FPGA,，BBC R&D及其合作伙伴能夠?qū)崿F(xiàn)SDI到六類(Cat6)網(wǎng)線的橋接，通過IP以10Gbps速率傳輸未壓縮視頻,，用單根1Gbps六類連接傳輸視頻,、音頻和對講功能，在高質(zhì)量采集中應用CoreEL AVC-I壓縮,，取消使用多條SDI電纜和昂貴的上門服務,，降低總成本和總功耗。
就在像BBC R&D這樣的主導機構(gòu)為保持競爭領(lǐng)先地位日趨依賴FPGA和捆綁式IP核時,，初創(chuàng)企業(yè)和企業(yè)家們也在充分運用FPGA的靈活性和經(jīng)濟高效的計算能力,，以盡快將解決方案投入市場。
位于加州圣利安德魯?shù)腜haseSpace公司正在開發(fā)其首款支持240fps高清視頻的攝像機,，預計售價約為5千美元,。
PhaseSpace公司的首席執(zhí)行官Tracy McSheery說：“為開發(fā)攝像機，我們結(jié)合使用了Spartan-6 FPGA,、計算機軟件和網(wǎng)絡(luò)工具,，來提供令人嘆服的功能。我們的解決方案在實現(xiàn)實時壓縮和實時處理的同時,，還具備先進傳感器所要求的內(nèi)務處理能力,。使用賽靈思Spartan-6 FPGA，我們每秒能夠處理超過100億條指令(圖1),。”
端到端" src="http://files.chinaaet.com/images/2012/08/08/09efeb5c-6429-4667-af28-aab05f359ca2.jpg" title="端到端" /> 圖 1，賽靈思的端到端平臺從專業(yè)視頻的攝制到交付給最終消費者,，貫穿整個開發(fā)鏈條,，為廣播工程師提供支持。
“現(xiàn)在大家在觀看職業(yè)棒球賽或高爾夫球賽時,，都會看到一輛攜帶有全部AV設(shè)備的電視轉(zhuǎn)播車,。我們現(xiàn)在用售價1萬美元的思科交換機加上售價5千美元到1萬美元的HP 2800工作站就可以取代售價50萬美元的轉(zhuǎn)播車和Avid視頻切換機。我們尚未投產(chǎn)的首款攝像機中,，正在評估賽靈思7系列FPGA,，以便重復利用我們的IP，從而降低售價,。”
賽靈思 ACDC 廣播解決方案：
采集：Pro HD攝像機,、4K攝像機、采集編碼器和IRD都日益依賴40nm和28nm FPGA的可編程功能和處理能力來實現(xiàn)ACDC價值鏈前端的視頻采集功能,。提供： 賽靈思能夠支持ACDC價值鏈上“提供部分”的多項功能,，包括交換器、路由器、多畫面處理器,、IP視頻傳輸,、視頻服務器、后期制作和分配編碼器,。在2012年美國廣播電視設(shè)備展上,，賽靈思正在展示廣播鏈“提供部分” 的關(guān)鍵元件，即運行在28nm Kintex-7FPGA,、40nm Virtex-6和45nm Spartan-6器件上的實時視頻引擎(RTVE),。寬泛的器件選項便于 OEM廠商根據(jù)應用、目標價格和總體功能在多個價格點和邏輯密度水平上選擇器件,。RTVE隨即饋入賽靈思的 SMPTE 2022 Tx(-5/-6)和Rx(-5/-6)參考設(shè)計,，使用10G互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸未壓縮視頻，也可傳輸至多畫面監(jiān)視器,、交換機和媒體服務器,。
分配：賽靈思FPGA目前已經(jīng)部署并應用于線纜數(shù)據(jù)機終端系統(tǒng)(CMTS)、線纜邊緣QAM,、陸地廣播調(diào)制器,、衛(wèi)星廣播調(diào)制器、分配編碼器和轉(zhuǎn)碼器,。賽靈思也正在展示自己的邊緣QAM目標設(shè)計平臺,。這種平臺可以提高分配頭端的密度，在分配節(jié)點現(xiàn)有尺寸內(nèi)顯著提升信號密度,。比如,，使用能夠裝入壁櫥的一臺采用Virtex-7FPGA的線纜邊緣QAM的視頻點播交換機就能夠為1,000個酒店房間提供視頻點播服務。
消費： 賽靈思顯示目標設(shè)計平臺采用賽靈思Kintex-7器件,，配備顯示參考設(shè)計,，可讓專業(yè)演播室顯示器、高端消費顯示器和新興OLED顯示器的制造商將四路1080p視頻流無縫組合為4K顯示,。另外還提供支持幀速率轉(zhuǎn)換的參考設(shè)計(可從60Hz倍頻到120Hz)和可將全高清內(nèi)容放大為4K2K分辨率的縮放器/上變頻器參考設(shè)計。
提升廣播工程設(shè)計生產(chǎn)力
2012 年美國廣播電視設(shè)備展上展出的兩款目標設(shè)計平臺和一款參考設(shè)計體現(xiàn)出賽靈思率先提升廣播工程設(shè)計生產(chǎn)力,。
顯示目標設(shè)計平臺(TDP)：該款用于高性能視覺系統(tǒng)開發(fā)的本綜合性平臺,，由Kintex-7 FPGA硬件平臺、賽靈思聯(lián)盟計劃高級成員東京電子器件有限公司開發(fā)的ACDC 1.0基板,、賽靈思視頻和圖像處理包(一種低成本售價3,000美元的SRP,，含整套IP核)和三種參考設(shè)計構(gòu)成。該顯示TDP能夠?qū)?路1080i視頻流無縫組合為4K2K圖形,，與此前的解決方案相比,，不但提升了性能，而且還降低了功耗(見圖2)。
圖 2，可將四路高清輸入交錯為 4K 顯示的顯示 TDP 縮放器參考設(shè)計,。
實時視頻引擎(RTVE)：賽靈思的RTVE參考設(shè)計可讓路由器,、交換機和在控制室起核心作用的多畫面處理器適應并集成新標準，以便與DisplayPort,、HDMI及Thunderbolt等消費者常用的串行視頻接口實現(xiàn)互動,。在當今瞬息萬變的生產(chǎn)環(huán)境中，RTVE還可借助IT網(wǎng)絡(luò)匯聚和傳輸視頻,，實現(xiàn)快速提供,。設(shè)計人員能開箱即用地設(shè)置可行的視頻系統(tǒng)，故可將更多時間用于開發(fā)特色鮮明的視頻產(chǎn)品,。由于RTVE能夠運行在Kintex-7,、Spartan-6和Virtex-6器件等多個硬件平臺上，并使用賽靈思LogiCORE IP核實現(xiàn)縮放器,、解交錯器和OSD功能,，因此設(shè)計人員可將多項功能集成到單個低成本FPGA中。該參考設(shè)計可采用雙處理流水線,，支持10位/4:4:4格式,，現(xiàn)在還采用基于Web的GUI，讓參考設(shè)計的控制更加簡便,。
邊緣QAM目標參考設(shè)計平臺：邊緣QAM TDP可加快用于有線電視,、酒店視頻點播解決方案和CCAP設(shè)計的邊緣QAM解決方案的開發(fā)進程。該TDP硬件平臺,、IP核包和參考設(shè)計支持單端口設(shè)計和多端口設(shè)計使用的各類線纜(見圖3),。
圖 3，邊緣QAM TDP參考設(shè)計對每個/多個7系列FPGA使用多個RADX IP核集,，以增大通道容量(每個RF端口1個RADX邊緣QAM核集),。
集成Zynq-7000可擴展處理平臺(EPP)實現(xiàn)將來的廣播功能
賽靈思將繼續(xù)采用基于Zynq-7000 EPP的硬件平臺，以采集環(huán)節(jié)為重點,，增強ACDC功能,，強化其在業(yè)界的領(lǐng)導地位。首款基于Zynq-7045器件的攝像機TDP預計將在2013年初發(fā)布,。Zynq-7000 EPP是新系列產(chǎn)品,，其將業(yè)界標準的ARM雙核Cortex-A9 MPCore處理系統(tǒng)與賽靈思28nm可編程邏輯完美結(jié)合在一起,。這種以處理器為中心的架構(gòu)可提供一種綜合而全面的處理平臺，可為開發(fā)人員提供ASIC級的性能和功耗,、FPGA的靈活性以及簡單易用的微處理器可編程功能 ,。