基于PCIe（XDMA/QDMA）的多路视频采集与显示子系统多路高速AD采集与DA回放子系统

基于PCIe（XDMA/QDMA）的多路视频采集与显示子系统

多路高速AD采集与DA回放子系统

1. 概述

视频采集与显示子系统可以实时采集多路视频信号，并存储到视频采集队列中，借助高效的硬实时视频帧出入队列管理和PCIe C2H DMA引擎，将采集到的视频帧实时传递到上位机采集缓冲区。在超带宽视频采集情况下，支持采集丢帧操作，后续视频可以正常采集。

视频采集与显示子系统使用高效的PCIe H2C DMA引擎读取上位机显示缓冲区的视频帧，存储到视频显示队列中，并且可以借助外部输入的硬件显示定时脉冲实时访问视频显示队列，按照显示定时脉冲输出视频帧。在外部显示定时模式和超带宽显示情况下，支持显示复制帧操作，后续视频可以正常显示。

PCIe DMA引擎基于XDMA，自研QDMA。自研QDMA资源消耗少，DMA传输效率高。

对于多路视频采集与显示子系统，在上位机除了使用XDMA驱动或自研的QDMA驱动，还可以使用标准的Linux V4L2视频驱动，实现多路视频信号的采集和显示工作。

该采集与显示子系统同样适用于多路高速AD采集与DA回放。

1. 子系统结构

1. 功能特性

1. 支持多种视频接口：SDI、Display Port(DP)、HDMI、DVI、VGA和Camera Link
2. 支持DDR3-64bit-1600MHz和DDR4-72bit-2400MHz内存接口
3. 支持PCIe链路速率：PCIe 1.0、PCIe 2.0、PCIe 0和PCIe 4.0
4. 支持PCIe链路宽度：PCIe x1、PCIe x2、PCIe x4、PCIe x8和PCIe x16
5. 支持Xilinx器件：7 Series，Ultrascale Series，Ultrascale+ Series
6. 支持多种PCIe驱动：Linux V4L2、Windows WDF和Linux
7. 8个独立的视频采集接口、视频采集队列、PCIe C2H(host-to-card) DMA引擎
8. 8个独立的视频显示接口、视频显示队列、PCIe H2C(card-to-host) DMA引擎
9. 支持全双工8个独立的视频采集和8个独立的视频显示
10. 8个视频采集队列参数（队列元素的地址、个数、大小）软件可配置
11. 8个视频显示队列参数（队列元素的地址、个数、大小）软件可配置
12. 支持超带宽视频采集和超带宽视频显示
13. 支持MSI中断，16个DMA中断和16个User中断
14. 支持XDMA，QDMA引擎，Linux V4L2视频驱动

1. 性能指标

1. PCIe 3.0 x16配置下，支持8路4K(3840x2160p)@60Hz的采集与显示
2. PCIe 3.0 x8配置下，支持4路4K(3840x2160p)@60Hz的采集与显示
3. PCIe 0 x8配置下，支持8路4K(3840x2160p)@30Hz的采集与显示
4. PCIe 2.0 x8配置下，支持8路FHD(1920x1080p)@60Hz的采集与显示
5. PCIe 2.0 x4配置下，支持8路FHD(1920x1080p)@30Hz的采集与显示

1. 用户接口

1. 8路AXI4-Stream或FIFO视频采集接口
2. 8路AXI4-Stream或FIFO视频显示接口
3. 外部显示定时脉冲输入
4. User中断输入
5. 视频采集与显示复位输出
6. 视频采集与显示配置输出

可交付资料：

1. 详细的用户手册
2. Design File：Post-synthesis EDIF netlist or RTL Source
3. Timing and layout constraints，Test or Design Example Project
4. 技术支持：邮件，电话，现场，培训服务
5. Email：neteasy163z@163.com