古代戰(zhàn)場上,，指揮大營是“運籌帷幄,，決勝于千里之外”的關(guān)鍵。

在信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)極度發(fā)達的萬物互聯(lián)時代,，指揮中心和控制室作為當今的“指揮大營”,，出現(xiàn)在工作與生活中的各種垂直領(lǐng)域，如機場、車站,、地鐵,、廣電、政府,、移動通信,，以及智慧城市、體育賽事等等,，在各行業(yè)系統(tǒng)中充當著運營中心或大腦的角色,。而對于中小型指揮中心，KVM坐席管理系統(tǒng)是其應用最廣泛的指揮控制系統(tǒng)解決方案,。

美樂威（ Magewell ）基于賽靈思Zynq? UltraScale+? EV平臺,，打造了全新KVM坐席管理系統(tǒng)方案,，能夠提供前所未有的超低時延,、高品質(zhì)端到端音視頻傳輸，成為千兆網(wǎng)環(huán)境部署的理想選擇,。

圖：美樂威基于賽靈思自適應平臺打造的優(yōu)化 KVM 方案

項目簡介

KVM：Keyboard · Video · Mouse

KVM 是一種用戶透過一組由鍵盤,、主機和鼠標組成的單個控制臺，訪問和控制,、甚至是遠程控制多臺電腦的技術(shù),。坐席管理系統(tǒng)基于KVM技術(shù)，能通過可視化數(shù)據(jù)的處理和共享,，幫助指揮中心打破傳統(tǒng)的各席位孤立狀態(tài),，實現(xiàn)高效協(xié)作和準確決策。

目前,，市面上的坐席管理系統(tǒng)解決方案主要有三類,，其在視頻質(zhì)量、時延,、帶寬,、功能和成本上都各有優(yōu)劣勢。

基于SDVoE的方案,?？蓪崿F(xiàn)最高4k60 4:4:4高質(zhì)量、零時延的視頻信號傳輸,，能提供較好的圖像質(zhì)量,。但是，使用該類方案需要10Gbps萬兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,，部署和維護成本較高,。

基于NDI?的方案。該方案現(xiàn)已擁有非常成熟的軟硬件生態(tài)。松下,、索尼等攝像機廠商,，以及主流的vMix、OBS等制作軟件,，都已支持 NDI? 技術(shù),，非常適合現(xiàn)場制作工作流程。

基于ASIC 的編解碼解決方案,。通過基于H.264和H.265的深壓縮,，可大幅降低視頻傳輸帶寬，且對網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境要求低,，具有功能豐富且靈活的優(yōu)勢,。缺點在于視頻傳輸時延較高、視頻質(zhì)量較差,，因此通常不被用來進行基帶視頻的輸入設(shè)計,。這也就意味著，使用此類方案幾乎總是需要外接FPGA,。

作為視頻接口和IP工作流解決方案的創(chuàng)新者,，美樂威希望打造一款全新坐席管理系統(tǒng)，可以在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不變的同時,，還能保障最低時延的端到端視頻傳輸,，并為用戶提供差異化功能和價值。

事實上,，坐席管理系統(tǒng)設(shè)計的另一個主流方案是基于 FPGA 架構(gòu)的方案,，其具備眾多優(yōu)勢：

l靈活支持接收從各種來源輸入的基帶視頻；

l集成式視頻編解碼器可支持高達1Gbps 的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸速率,；

l支持根據(jù)不同場景靈活對目標比特率進行重編程,，實現(xiàn)視頻質(zhì)量與帶寬平衡；

l實現(xiàn)不遜色于其他解決方案的視頻質(zhì)量,。

解決方案

在美樂威看來,，用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境千差萬別，因而需要將傳統(tǒng) FPGA 方案和H.264/265 低帶寬編解碼優(yōu)勢融為一體,?；贔PGA 技術(shù)的賽靈思 Zynq UltraScale+ MPSoC EV，不僅具有傳統(tǒng)FPGA的可編程單元,，還集成了H.264/AVC和 H.265/HEVC 等視頻編解碼等特性,，恰能滿足美樂威的需求。

美樂威坐席管理系統(tǒng)的硬件包含核心模塊 + 底板兩部分,，通過 MXM 接口連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通訊,。Zynq MPSoC 位于核心模塊,，其集成了大量 16nm 可編程邏輯、Block RAM,、DSP 等資源,，單顆芯片即能滿足美樂威坐席管理系統(tǒng)所需的性能及功能，使美樂威核心模塊在尺寸上僅為 82mm × 56mm,。此外,，Zynq MPSoC基于標準（ H.264 和 H.265 ）的編解碼器，支持新系統(tǒng)兼容任何網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),。

圖：美樂威坐席管理系統(tǒng)方案硬件架構(gòu)

設(shè)計成效

借助Zynq MPSoC 平臺靈活應變的自適應功能,，美樂威全新坐席管理系統(tǒng)提供了卓越的特性與性能：

充分利用Zynq MPSoC PL可編程邏輯功能自研視頻編解碼技術(shù)（ M264 ），實現(xiàn)了4K60 4:4:4 10bit超低時延編解碼,，并將編解碼時延控制在 64 行掃描時間范圍內(nèi),；

借助 Zynq MPSoC 集成式視頻編解碼單元（ VCU ），實現(xiàn)了高性能低時延的H.264/H.265雙流編碼流媒體傳輸,；

采用時間戳的方式,，對發(fā)送端和接收端設(shè)備之間的像素頻率和垂直同步相位進行鎖定，實現(xiàn)了不到一幀的端到端延遲,；

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件設(shè)置的消抖緩存區(qū)長度（ 10-100ms ）,，確保編解碼器可以在網(wǎng)絡(luò)擁塞時權(quán)衡傳輸時延和畫面流暢度,，從而呈現(xiàn)最佳畫面效果,；

提供功能豐富的 API ，如畫面分割,、拼接,、疊加、音頻雙向傳輸,，以及與其它AV設(shè)備/系統(tǒng)的互連等,，支持客戶進一步開發(fā)差異化定制方案。

該方案還可基于美樂威云管理軟件,，實現(xiàn)多臺設(shè)備集中管理和維護,，從而將成本做到最小化。

“內(nèi)置視頻編解碼單元是 Zynq MPSoC EV 和普通FPGA芯片最大的區(qū)別,。單顆 MPSoC 芯片就能滿足我們所需要的所有功能,，助力我們實現(xiàn)了出色的總成本和靈活適應不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的價值優(yōu)勢，讓美樂威坐席管理系統(tǒng)在同行中脫穎而出,?！?/p>

——美樂威 CTO 馬飛