視(shi)頻(pin)采(cai)集(ji)卡(ka)是(shi)將(jiang)模(mo)擬(ni)攝(she)像(xiang)機(ji)，錄(lu)像(xiang)機(ji)，電(dian)視(shi)機(ji)等(deng)輸(shu)出(chu)的(de)視(shi)頻(pin)數(shu)據(ju)輸(shu)入(ru)電(dian)腦(nao)，轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)腦(nao)可(ke)以(yi)識(shi)別(bie)的(de)數(shu)字(zi)數(shu)據(ju)，存(cun)儲(chu)以(yi)及(ji)編(bian)輯(ji)處(chu)理(li)。按(an)照(zhao)用(yong)途(tu)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)廣(guang)播(bo)級(ji)，專(zhuan)業(ye)級(ji)和(he)民(min)用(yong)級(ji)視(shi)頻(pin)采(cai)集(ji)卡(ka)。按(an)物(wu)理(li)通(tong)道(dao)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)單(dan)通(tong)道(dao)
，雙(shuang)通(tong)道(dao)，4通道以及八通道視頻采集卡。視頻采集卡硬件框圖如下圖。

 

圖一：視頻采集卡硬件架構

 

四通道HDMI視頻采集卡如圖二：

 

圖二：HDMI視頻采集卡

 

圖一是目前視頻采集卡非常主流的硬件架構
，Vedio Engine包括視頻編解碼器和FPGA，協議以及算法都由FPGA來實現，後麵通過FPGA的Serdes接口送出到電腦，采用X4 PCIE2.0總線協議。世強市場經理表示：PCIE總線發展到現在經曆了3代，分別是GEN1 2.5GT/S, GEN2 5GT/S, GEN3 8GT/S，如果設置成X4，GEN2就可以滿足20GT/S的帶寬，基本可以滿足目前主流高清帶寬需求，所以主流的視頻采集卡都采用PCIE2.0。

 

如果是四通道視頻采集卡，視頻編解碼器當然是四路，但FPGA將會有多種方案
，如1個FPGA
，2個FGPA或4個FPGA方案，2個FGPA方案使用率 很低，性價比無任何優勢。采用1個FPGA方案，FPGA就需要4條Serdes，目前FPGA在集成多個Serdes核方案的器件價格昂貴，不光是 Serdes核的增加，IO資源也會相應增加，但視頻采集卡由於成本壓力，不可能采用這麼高端的FPGA，所以采用另一種方案比較多，也是目前主流方案， 具體如圖三：

 

圖三：四通道視頻采集卡硬件架構

 

圖三方案中加上了PLX PCIE Switch
，有哪些優勢：

 

• PLX高兼容性可以滿足所有客戶需求
，客戶如果使用FPGA開發，會存在一個風險就是不同處理器的兼容性問題，使用PLX Switch方案後，完全不用考慮這樣的風險。

• 使用PLX Switch，同樣可以實現FPGA之間數據交互
，而不需要經過CPU，減少延遲
，提高整體性能。

• 可以大大減少成本。

• PLX Switch在視頻采集卡上工作在透明橋模式
，不需要任何驅動。

• 加入PCIE Switch後，可以解決FPGA的邏輯代碼移植問題。2通道，4通道以及8通道，如果采用圖二方案
，這個時候邏輯代碼會有大的改動，工作量增大，如果采 用圖三方案，將不存在該問題，不管是高端還低端采集卡
，FPGA每一路的邏輯代碼都完全一致
，增加一路隻需要在Switch選擇上有差異，而軟件無任何差 異
，可移植性高，減少開發難度，加速板卡上市時間。

 

針對圖三中主流的四通道架構
，PLX Switch可以選擇PEX8608，客戶如果有更多通道需求
，如八通道，建議選擇PEX8618，但具體要根據客戶數據量來決定
，係統架構完全一致，對項目來說
，隻需要更換PCIE Switch就可以滿足不同應用需求，軟件方麵無需改動
，加速上市時間，搶占市場。