基于PCIe（XDMA/QDMA）的多路視頻采集與顯示子系統

多路高速AD采集與DA回放子系統

概述

視頻采集與顯示子系統可以實時采集多路視頻信號，并存儲到視頻采集隊列中，借助高效的硬實時視頻幀出入隊列管理和PCIe C2H DMA引擎，將采集到的視頻幀實時傳遞到上位機采集緩沖區。在超帶寬視頻采集情況下，支持采集丟幀操作，后續視頻可以正常采集。

視頻采集與顯示子系統使用高效的PCIe H2C DMA引擎讀取上位機顯示緩沖區的視頻幀，存儲到視頻顯示隊列中，并且可以借助外部輸入的硬件顯示定時脈沖實時訪問視頻顯示隊列，按照顯示定時脈沖輸出視頻幀。在外部顯示定時模式和超帶寬顯示情況下，支持顯示復制幀操作，后續視頻可以正常顯示。

PCIe DMA引擎基于XDMA，自研QDMA。自研QDMA資源消耗少，DMA傳輸效率高。

對于多路視頻采集與顯示子系統，在上位機除了使用XDMA驅動或自研的QDMA驅動，還可以使用標準的Linux V4L2視頻驅動，實現多路視頻信號的采集和顯示工作。

該采集與顯示子系統同樣適用于多路高速AD采集與DA回放。

子系統結構

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驅動：Linux V4L2、Windows WDF和Linux

8個獨立的視頻采集接口、視頻采集隊列、PCIe C2H(host-to-card) DMA引擎

8個獨立的視頻顯示接口、視頻顯示隊列、PCIe H2C(card-to-host) DMA引擎

支持全雙工8個獨立的視頻采集和8個獨立的視頻顯示

8個視頻采集隊列參數（隊列元素的地址、個數、大小）軟件可配置

8個視頻顯示隊列參數（隊列元素的地址、個數、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DMA中斷和16個User中斷

支持XDMA，QDMA引擎，Linux V4L2視頻驅動

性能指標

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

外部顯示定時脈沖輸入

User中斷輸入

視頻采集與顯示復位輸出

視頻采集與顯示配置輸出

可交付資料：

詳細的用戶手冊

Design File：Post-synthesis EDIF netlist or RTL Source

Timing and layout constraints，Test or Design Example Project

技術支持：郵件，電話，現場，培訓服務

審核編輯 黃宇