专业音视频、广播与影院应用中的 Xilinx 技术
Xilinx 是所有专业多媒体应用的核心，具有灵活应变的平台，能够满足最新超高清及多通道音频需求。
专业音频
高性能、高密度及低时延音频 DSP
Xilinx 平台可提供卓越的数字信号处理 (DSP) 性能，能够满足音频处理、接口、压缩、嵌入和转换等方面的需求。FPGA 架构所具有的内在并行性意味着音频的许多通道都可以使用超高效的资源合并在一起处理。Xilinx Vitis 开发工具支持 C++ 等高级语言，因此音频工程师可以快速将音频功能整合到产品中，以实现差异化、高通道密度和快速上市时间。
专业相机
空间与电源有限的摄像头中高度集成的图像及视频处理功能
当图像分辨率超过高清以及帧速率帧速率增加到 4K 及更高时，为相机和摄像机这种空间受限的设计提供实时图像和视频处理功能就变得至关重要。此外，还需要加入视频分析和元数据采集等全新功能，以实现高效的工作流程并从内容中获取价值。
Xilinx 平台将最新 4K 及 8K 传感器的高速连接与极为灵活的图像、ML 和视频处理流水线进行了完美集成。在所需的位置添加无损或有损编码功能并添加各种输出连接标准，这现在都可在一个器件上实现，从而可节省大量的空间、成本和电源。
流媒体端点
提供视频质量、低时延、功耗与成本最佳平衡的压缩提供视频质量、低时延、功耗与成本最佳平衡的压缩
现在在人们的生活中，视频流媒体无处不在，消费者要求在任何地方、任何设备上访问内容，而且远程制作对压缩内容发行的需求起到了推波助澜的作用，因此工作流程正在变得分散化。流媒体终端本质上是“盒中编解码器”，而且其通常从 SDI 或 HDMI 接口接收一两个 AV 输入，使用 H.264/H.265 压缩并使用以太网通过 IP 传输。与此同时，现已开始将类似功能性整合在迷你开关转换器等设备中，这一应用的出现正在将流媒体从一个单独的盒子变成一种特性。与此同时，现已开始将类似功能性整合在迷你开关转换器等设备中，这一应用的出现正在将流媒体从一个单独的盒子变成一种特性。
Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC 支持可实现 4K60 的板载 H.264/H.265 视频编解码器、可实现 AV 连接与处理的灵活应变硬件以及可使用感兴趣区域 (ROI) 编码优化带宽的机器学习，因此无论用于独立产品，还是集成在其它应用中，均可使其成为任何流媒体设计的理想平台。
KVM — 键盘、视频和鼠标
支持与高质量编解码器集成的新兴显示连接标准
无论是独立的机架单元或软件连接器，还是按功能性集成在较大型 AV 产品中，支持极低时延与高视频质量的键盘、视频和鼠标扩展 (KVM) 对于访问视频内容而言都至关重要，跟客户端或服务器的位置无关。KVM 可用于广播、电子竞技、控制室、船舶指挥中心和机场等各种应用，它正在从简单的点对点扩展器和矩阵转而采用 IP 并扩大其范围和功能性。
全新显示技术的出现正在推动分辨率、HDR 和快速帧速率的发展，以支持 4K120 和 8K 视频，这意味着需要将最新的 AV 连接标准（如 HDMI 2.1 和 DisplayPort 1.4）桥接到安全可靠的以太网网络。Xilinx 平台是将连接功能与夹层编解码器选项和 H.264/H.265 集成在一起，以实现 LAN 和 WAN 同步流媒体的最佳平台。
迷你转换器
桥接任何网络上的任何媒体
随着各种压缩、非压缩视频及音频接口与格式的推出，必须在主要装置周围提供简单的转换盒，才能将网络粘合在一起，这是不可避免的。这些简单且非常高效的转换器可采用 SDI 等标准将其转换为 HDMI 输出（反之亦然）。 通常能处理多个通道的各种转换器不仅成本低，而且外形小巧，因此在不影响任何音视频质量的同时，集成是关键。一些转换器提供视频处理功能将一种格式扩展至另一种格式，而且最新版本还支持向 IP 网络的过渡，例如 ST 2110。
Xilinx 平台支持任意连接，而且还提供集成的单芯片实现方案，以及用于系统控制和音频处理的 ARM® 处理器、用于格式转换的视频处理流水线以及用于夹层、帧内和较长 GOP 压缩的可选编解码器。
投影仪
位于光学引擎（用于像素漂移）与视频引擎（用于扭曲）的核心
无论是为电影院、企业构建投影系统还是制作仿真器，关键是解决对于高分辨率、高亮度 4K 和 8K 图像的需求。在电影院和高端投影仪中，集成媒体块 (IMB) 通常执行视频处理与压缩。缩放、色彩校正和高级视频扭曲（梯形校正、旋转、任意扭曲、拼接和混合）可在我们成本优化的器件中与 4K 和 8K 接口及视频处理集成，以用于办公投影仪，或者电影院、仿真与可视化应用中使用的高性能 HBM 平台。
光引擎包括光源器件，是投影系统的核心。Xilinx FPGA 伴随世界领先的光源引擎（DLP® 和 LCOS）支持扩展像素分辨率 (XPR)，可实现使用较低分辨率的光源来创建高分辨率的图像。
AV 路由器和开关转换器
支持高通道密度的低时延音视频路由
路由器是所有播音室、现场活动、办公楼或校园的中心连接组件，可将多个信号来源（摄像头、媒体服务器、麦克风）连接至各种显示器（多浏览器、视频墙、投影仪）或档案系统。它们主要是点对点的基带音视频连接，可支持从 2 个或 4 个到数百个 SDI、HDMI 和 DisplayPort 通道进出交叉点交换机。通过控制界面来添加视频处理、数字视频特效 (DVE) 和压缩，路由器就变成了开关转换器。 最近，路由器和开关转换器已成为混合设备，不仅可将以太网与 IP 网络以及基带桥接，而且还可使用 ST 2110、Dante、NDI 和 IPMX 等 AV-over-IP 新技术。
Xilinx 平台将通过各种集成及夹层编解码器、音视频特效以及最低时延支持数量可扩展的 4K 及 8K HDR 通道，这些平台仍然是路由器和开关转换器的主要系统组件。
专业监控器和多浏览器
显示最高质量的视频，为创新和差异化预留空间
Xilinx 不仅提供广泛系列的视频 IP，帮助厂商实现最高质量的视频，并通过新颖处理算法及特性增强功能实现差异化，而且还可带来成本与功耗需求的平衡。
对于大型多浏览器而言，可以在 Xilinx 灵活应变的平台上处理多个无压缩及压缩高清、4K 和 8K 流媒体（尤其是缩放和多尺度），这些平台可提供集成型高带宽内存 (HBM) ，以支持更多通道或更高分辨率及帧速率 。
多媒体服务器与存储
为存档与播放提供高度的可靠性和可扩展的存储
在从高通道密度 OTT 发行到数字标牌媒体播放器的各种使用案例中，广播和专业音视频媒体服务器完美整合了存储、检索与播放。与传统服务器不同，媒体服务器需要将基带 AV、IP 传输以及基于文件的提取与集成型播放特性相结合。集成型播放特性还可将徽标和站点品牌图形、本地广告插入、数字视频特效以及实时切换整合起来。通过结合 Xilinx 在多媒体和计算存储领域的专业技术，您可以快速构建本地媒体服务器，其能够与云播放服务配合使用，这样不仅能适应可用带宽、根据使用要求进行扩展，而且还能为观众提供最可靠的保证服务。
地面、卫星与线缆传输
利用支持所有 DTV 标准的高密度发送器实现低成本
调制、发送和接收数字电视信号在全球有大量的标准。 从 ISDB 到 DVB，从 ATSC 到 DOCSIS，每项标准的开发都旨在支持卫星、线缆和地面传输的独特稳健性要求，并根据本地的地缘政治需求对这些技术进行微调。然而，每个标准都有一个相对通用的信号处理链（从映射和通道编码（前向纠错）到基带成型和上变频，再到传输 DAC）。所有这些数字功能都可在 Xilinx FPGA、SoC 或 RFSoC 中实现，所带来的优势是在单个芯片中提供一款多通道、高密集的解决方案（缩小机架空间并降低成本），并提供灵活应变的特性，支持新一代新兴标准。为了加速上市进程，Xilinx 合作伙伴不仅提供了一系列调制 IP 支持这些应用，而且还设计了各种服务，提供量身定制的优化产品。
移动无线视频系统
行业最低时延的 H.264/H.265 摄像头后部与背板编解码器
对于现场活动、新闻和体育报道，将无线发送器直接连接至摄像头，这不仅意味着在任何环境中都可以快速进行部署，但同时也存在独特的挑战。需要确保尽可能低的时延，这在多摄像头体育赛事中显得尤为重要。必须尽可能保持高视频质量，即使是在通过有噪声的无线传输并不断适应可用带宽的情况下也是如此。便携性意味着由电池供电且外形小巧，所以功耗要尽可能低，没有热管理的压力。
幸运的是，Xilinx 拥有能够平衡所有这些需求的理想平台。Zynq UltraScale+ MPSoC 具有可支持 4K UHD 的硬化 H.264/H.265 4:2:2 10 位编解码器，现已广泛用于众多移动无线视频系统。它具有业界最低时延，可以通过精细控制来平衡 VQ 和带宽，也可以将 UHD-SDI 通道和各种视频处理算法集成在同一器件中，以降低系统功耗和成本。
投放与发行编解码器
最高视频质量或最高密度的 OTT 和 OTA 编码与转码
对于投放，通常需要在夹层编解码器（如 JPEG 2000 和 JPEG-XS）或 H.264/H.265 之间进行选择。Xilinx 联盟的合作伙伴提供了一系列具有高 VQ、小占用空间和低时延的夹层编解码器 IP 核。此外，Xilinx 还提供搭载硬化 H.264/H.265 4:2:2 10 位编解码器（支持 4K UHD）的 Zynq UltraScale+ MPSoC。此外，使用 Xilinx 平台，还可实现 UHD-SDI、ST 2110 和 ST 2022 的系统集成，以达到提取与播放的目的。
无论是通过互联网电视机顶盒 (OTT) 发行，还是通过无线传输 (OTA) 发行，视频服务提供商在管理其基础架构和运营成本时，都会面临提供高质量用户体验的问题。这通常意味着是要以尽可能最高的视频质量向大量观众播放少量流媒体，还是要针对受众较少（要求高密度）的海量广播进行优化，必须从中做出选择。在这两种情况下，无论是在本地还是在云端，编码、转码和解码都可以在 Xilinx 平台上实施。Zynq UltraScale+ MPSoC H.264/H.265 系列是高密度应用的理想选择，Virtex UltraScale+ FPGA 或 Alveo 加速器卡是使用 H.264、H.265、AV1 或 LCEVC 提供的最新编解码器增强层进行最高质量的广播发行的理想选择。
广播网络基础架构
在相关设施和世界范围内移动未压缩和压缩的 UHD 内容
广播行业正在向 IP 网络转移，借助 SMPTE ST 2022 使用 IP 投放已有一段时间，同时使用 ST 2110 部署全 IP 设施的工作也在有序进行。但仍然有大量的传统设备还在使用，SDI 相比于 IP 网络也依旧具有一定的优势，因此无论使用哪一种连接标准，传输内容的能力至关重要。
凭借在任何网络上提供任何媒体的功能，Xilinx 器件能够在高性能广播网络平台上集成多个 UHD-SDI 通道以及高达 400G 的以太网端口，或者也可支持在更优化的模块网络卡解决方案中进行集成，从而在需要时添加更少的通道。无论媒体是否经过压缩，Xilinx 器件均可提供无与伦比的收发器性能、强大的带宽能力，以及用于数据包和帧缓冲的板载高带宽内存 (HBM)。通过使用 ST 2059 增加时序和同步以及使用开放式 API 进行软件控制，Xilinx FPGA 和 SoC 不仅可在现有拓扑和全新拓扑之间提供理想桥接，而且还能够提供灵活应变的可扩展解决方案来支持新兴标准和技术。
数字标牌和视频墙
使用高质量大型交互式显示器与消费者互动交流
数字标牌应用从信息显示到广告，一应俱全，而且能够专门针对单独的观众或大型受众。它有可能是单个平板显示器，也许是由多个同步显示器组成的大型交互式视频墙，也可能是由许多单独的块组成的大型 LED 墙。间距更小的 LED 墙有望从大型户外广告显示屏转向为取代电影院、会议室甚至家里的投影。对于 LED 墙而言，在 CPU 上运行的纯软件系统无法满足更大型格式所需的极高性能实时 AV 处理功能，因此这就是 Xilinx 平台的用武之地。对于广告而言，采用具有机器学习功能的摄像头意味着能够分析观众指标并显示具有相关性和针对性的广告，从而提供商业化的机会。
协作与会议
高级图像捕获、流媒体与分析技术助力实现更出色的协作
视频会议系统正在演变为功能更强大的协作系统，以提供简单易用的视频、音频以及内容实时共享功能。除了具备高端会议功能的传统会议室之外，全球预计有超过 3000 万间小型会议室，而其中支持视频功能的只有不到 2%。对于协作设备供应商而言，这种尚未开发的潜力意味着巨大的机遇，他们有望为这些会议增加智能视频功能。通过支持边缘 AI 的摄像头，并辅助以实时图像扭曲、低时延高质量压缩以及 IP 流媒体技术，用户体验能够得到大幅改善，而且无缝逼真的交互离我们越来越近。
制造商能够从基于 Xilinx 灵活应变的平台构建的高度集成的低成本视频处理功能、计算机视觉以及流媒体解决方案中大获裨益，尤其是面向嵌入式处理的 Zynq-7000 SoC 以及用于集成型 H.264/H.265 压缩的 Zynq UltraScale+ MPSoC EV。
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Xilinx 平台
Xilinx 为广播及专业多媒体系统提供广泛的平台。无论是 FPGA、ACAP，还是配备集成型 H.264/H.265 视频编解码器单元的 MPSoC；无论是 Kria SOM 还是 Alveo 加速卡；无论您想要实现芯片降级还是插入板件，Xilinx 均可提供理想的实时、低时延 AV 处理平台。
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