ASIC/SoC Design and Production Services
White Tiger 系列视频编解码核心板—— White Tiger Z1
White Tiger Z1是北格逻辑专门为视频分布式应用打造的编解码核心板，核心板上的FPGA加载JPEG2000编解码器后， 即可实现浅压缩分布式功能。以下是White Tiger Z1的实物图，White Tiger Z1包含了视频编解码解决方案以及AV-over-IP解决方案所需的所有硬件接口。
- 在硬件框图中：
- • Kintex UltraScale+ FPGA，核心板主处理芯片
- • HDMI2.0 RX，视频输入接口，最大支持4K@60fps；
- • HDMI2.0 TX，视频输出接口，最大支持4K@60fps；
- • ETH RGMII0，千兆电口，用于传输编码后的数据流；
- • ETH RGMII1，千兆电口，用于传输编码后的数据流，与ETH RGMII0热备份；
- • CPU RGMII，千兆电口，与底板SOC相连，为SOC提供网络通道；
- • ETH 10GBASER，万兆光口，用于传输编码后的数据流，可配置成千兆光口；
- • BT.656 TX，视频输出接口，用于输出未编码预览流到底板SOC，在SOC上进行H.264编码；
- • I2S，音频输入输出接口；
- • SPI，FPGA配置接口，与底板SOC相连；
- • UART，FPGA调试接口。
核心板通过MXM连接器与底板相连，HDMI、I2S、UART、ETH RGMII0/1、ETH 10GBASER等接口通过底板上对应的驱动芯片（HDMI retimer、EHT PHY等） 直接在底板面板上输出，CPU RGMII、SPI接口、BT.656 TX与底板上SOC(CPU）芯片相连。CPU RGMII用于FPGA与SOC的网络互连，SPI接口是SOC配置FPGA内部寄存器的管理接口。
White Tiger Z1核心板既可以做编码器，也可以作解码器，通过烧录不同的FPGA固件即可完成不同的功能。以下是White Tiger Z1核心板分别烧录了编码器固件和解码器固件后的系统框图。
在编码器中，HDMI输入的视频流，一份送入到JPEG2000 Encoder进行编码； 另外一份送入到Scaler模块缩小后通过BT.656输出到底板SOC，在SOC中进行H.264编码，产生预览流。JPEG2000 Encoder产生的压缩码流， 需要通过UDP/IP/MAC封装成以太网包，通过组播和单播的形式发送到网络上；同时I2S输入的音频数据也会封装成以太网包， 视频数据和音频数据的传输完全独立，可以通过不同的目的IP进行转发。封装后的以太网包需要经过一个以太网交换机模块转发到具体的网口输出， 可以根据需要选择千兆电口或万兆光口。以太网交换机模块的另外一个功能是为底板的SOC提供网络出口，因为底板SOC和FPGA芯片使用同一个IP和MAC地址， 从面板上同一个网口输入输出。在发送方向。交换机模块自动将SOC的网络数据流和FPGA内部产生的视频和音频数据流合并后输出； 在接收方向，交换机会自动识别出数据包是发送到SOC或FPGA内部的，将视频、音频数据包发送到FPGA内部，将其他数据包发送到SOC。
在解码器中，从网口输入的视频压缩数据流，进行UDP/IP/MAC解封装后，送入到JPEG2000 Decoder模块进行解码。解码后的视频像素数据， 送入到VPSS，进行裁剪、缩放、图层叠加、OSD菜单叠加等操作后，通过HDMI TX输出。VPSS同时允许接入SOC通过HDMI RX发送过来的深压缩视频流，与JPEG2000 Decoder解码产生的浅压缩视频流进行图层叠加。
烧录FPGA固件后的White Tiger Z1核心板FPGA，可以视为一个ASIC芯片，具备完整的浅压缩分布功能。 我们提供了完整的、经过充分验证的寄存器系统用于配置FPGA内部的功能； 同时，我们提供在SOC上的参考设计（含代码和详细的文档）、API接口（可通过web和APP调用）、web管理界面， 帮助用户快速掌握核心板的使用。用户可以将核心板的管理程序与自己的分布式管理软件结合，保留自己原有分布式产品应用程序的风格。 使用我们的White Tiger Z1核心板，搭配简单的底板，即可形成完整的浅压缩分布式产品。为了降低用户设计难度， 我们同时提供了底板的参考设计，用户可以在参考设计的基础上添加具有自身特色的其他功能电路。下图是核心板和底板的连接示意图：
用户可以根据自身需求，选择底板上合适的器件，打造具有性价比浅压缩分布式产品； 同时也可以选用具有H.264/H.265编解码能力的SOC实现深压缩功能，打造双引擎分布式产品。 选用北格逻辑的JPEG2000浅压缩核心板，可以帮助客户快速打造具有优秀技术特性和竞争力的视频分布式产品。 有关JPEG2000浅压缩相关的技术规格数据，请浏览" 基于FPGA的浅压缩分布式视频系统 "了解详细信息。