AV over IP 解决方案


BergLogic 提供基于 FPGA 的 AV over IP 解决方案,以 JPEG 2000/JPEG XS 浅压缩为实时媒体核心,融合实时网络传输、图像处理、音频及 USB 交互,帮助设备厂商构建高画质、低延迟、功能丰富的专业音视频产品。

从多源开窗、裁剪缩放、OSD 叠加到音视频独立路由,核心媒体功能在同一平台协同工作。可采用核心板及配套固件,或结合自有硬件和应用软件完成产品集成。

  • 4K60
  • JPEG 2000/JPEG XS
  • 多窗口 · OSD
  • 管理坐席预览
  • USB 交互
  • 音视频独立路由
专业音视频应用概念场景:多窗口视频墙、桌面显示器与键鼠交互设备,AI 生成示意

兼顾画质、延迟、带宽与功能

高画质、低延迟

浅压缩兼顾桌面文字、图形细节和动态视频,适用于专业显示、实时监看及需要操作反馈的交互场景。

高效网络传输

通过压缩降低高分辨率视频的网络带宽需求,支持单播与组播,按信号数量、媒体码率和显示需求组织网络连接。

丰富功能集成

将编解码、开窗、缩放、OSD、音频和 USB 等功能组合为完整媒体系统,覆盖视频传输、画面组织和远程操作需求。

灵活产品开发

提供核心板、配套固件、控制接口和集成支持,结合客户的界面、业务软件及产品形态进行适配。

从视频传输到显示与交互

多源画面组织 · 界面示意 OSD · USB 键鼠 · 独立音频
多源窗口、OSD 与画中画的界面示意。窗口数量、布局及并发解码组合按配置确定。

多源开窗与画中画

在同一输出画面中组合多个视频源,配置窗口位置、尺寸和叠放关系,用于多画面监看、主辅显示及坐席界面。JPEG 2000 典型配置支持最多 8 个窗口,布局与解码组合按配置确定。

裁剪、缩放与视频漫游

选择信号中的关注区域,缩放到目标窗口,通过窗口位置调整实现画面移动和跨屏布局。配合接收节点与显示控制,构建灵活的视频墙和多屏展示。

OSD 图文叠加

在视频画面上叠加文字、标识、图形及业务信息,适配信号标签、操作提示和应用界面的显示需求。

管理坐席预览

提供编码器 HDMI 输入画面的小图预览,通过 H.264/H.265 压缩传输到管理坐席,便于集中查看各路视频源。

USB 与键鼠交互

通过 USB 透传及键鼠交互配套,将视频观看与远程操作结合,用于坐席延伸和交互终端。USB 设备类型、配对方式及控制流程按产品配置提供。

音视频独立路由

音频与视频可分别配置传输路径,满足显示终端与音频播放设备独立部署的需求,并与 HDMI 音频及本地音频接口配合使用。

配套 EDID 管理、多屏同步和视频源切换,支持上层软件完成信号选择、布局管理及设备控制。

浅压缩与深压缩融合

JPEG 2000/JPEG XS 浅压缩优先满足实时主画面的低延迟与高画质需求。相比之下,常见的低码率 H.264/H.265 深压缩方案更侧重带宽效率,通常需要更大的编解码与缓存时延预算;高压缩配置下,细小文字、图形边缘和动态细节也更容易损失。

在需要同时接入实时桌面、低延迟视频和其他视频业务的系统中,两类链路可协同工作;H.264/H.265 也可用于节省管理坐席预览等业务的传输带宽。

浅压缩实时链路

FPGA 负责 JPEG 2000/JPEG XS 编解码及实时显示处理,承载高画质视频传输与窗口合成。

深压缩业务链路

外部 SoC 或配套平台承担相应的 H.264/H.265 处理与应用功能;解码后的视频通过系统接口参与开窗、画中画和画面合成。

JPEG 2000 与 JPEG XS,按需选择

编解码配置 主要特点与选型方向
JPEG 2000 面向高画质视频传输与多窗口显示,兼顾网络带宽和丰富的视频处理功能。
JPEG XS 面向低延迟实时媒体应用,与网络传输、显示处理及交互功能组合集成。

JPEG 2000 典型配置可将单路 4K60 视频压缩至 470 Mbps,提供 8.5 ms 端到端延迟和 4:4:4 视觉无损画质。按对应码率及网络配置,可在单个千兆链路上传输两路独立的 4K60 码流。

JPEG XS 根据视频格式、延迟、码率和 FPGA 资源需求选择配置,其系统性能与 JPEG 2000 分别提供。客户可结合目标网络和显示功能选择合适的编解码方案。

编解码能力可分别了解 JPEG 2000 IP 与 JPEG XS IP。如需开放标准下的设备发现与连接管理,可了解 IPMX 解决方案,并按产品目标选择集成路径。

FPGA 与 SoC 协同设计

方案以 KU5P FPGA 平台为基础,结合外部 SoC 完成实时媒体处理和应用控制。

实时媒体数据面

KU5P FPGA

  • JPEG 2000/JPEG XS 编解码
  • 网络包处理、同步与接口适配
  • 裁剪缩放、窗口与 OSD 合成
系统接口与控制
应用与系统协作

外部 SoC

  • 系统控制、用户界面与管理预览
  • 业务软件及客户应用集成
  • 深压缩链路与媒体接口协作
HDMI 以太网 音频 USB 控制连接
FPGA+外部 SoC 的职责分工示意,具体器件与接口按项目确定。

自研编解码、传输和显示模块可在系统层面协同调整,统一规划数据通路、缓存、DDR 访问及处理时序,减少重复逻辑和不必要的数据搬运,为客户业务功能提供集成空间。

技术规格与配置

JPEG 2000 媒体性能参考

项目 配置参数
HDMI 输入/输出 HDMI 2.0,最高 4096×2160 @ 60 fps
视频编码能力 单路 4096×2160 @ 60 fps,或单路 1080p60
视频解码能力 两路 4096×2160 @ 60 fps,或八路 1080p60
典型媒体码率 单路 4K60:470 Mbps
端到端延迟 8.5 ms
色彩格式 RGB、YCbCr 4:4:4、YCbCr 4:2:2
位深 8/10/12 bit,按视频格式及配置选择
压缩比 1~27 倍,按应用配置

以上为 JPEG 2000 配置参考。并发解码、窗口布局、色彩格式、位深和码率的可用组合按配置确定;JPEG XS 的对应参数根据所选配置提供。

视频处理与业务功能

项目 功能
多源开窗 JPEG 2000 配置最多 8 窗口
裁剪与缩放 视频区域裁剪及窗口尺寸调整
画面组织 画中画、叠放、窗口定位及视频漫游
OSD 图文与业务信息叠加
显示协作 多屏同步;JPEG 2000 对应配置支持无黑屏切换
音视频路由 音频与视频独立传输
USB USB 透传与键鼠交互配套
管理坐席预览 HDMI 输入小图预览,H.264/H.265 压缩传输
系统管理 EDID 管理及控制接口配套

KU5P 参考平台接口

项目 接口与配置
视频 HDMI 2.0 输入/输出,按发送端和接收端角色配置
音频 HDMI 内嵌音频、I²S 数字音频接口;模拟音频经配套音频器件实现
音频采样率 48 kHz,按对应音频配置
USB USB 2.0 Host ×2、Device ×2,按角色及板级配置使用
网络接口 RGMII ×2、10GBASE-R ×1,外部端口形态按核心板及底板配置
网络传输 UDP/IP,单播/组播
调试与控制 Mini USB 调试/串口接口及配套控制接口

接口、吞吐和功能组合根据核心板、固件及编解码配置确定,可按客户产品需求调整。

从核心板到客户产品

  • 可根据项目提供核心板及配套固件、所选编解码和显示处理配置、控制接口、参考工程与集成文档。
  • 集成服务覆盖媒体接口、网络配置、外部 SoC 和客户软件对接,并可结合目标器件、窗口组合、吞吐及延迟进行联合优化。
  • 品牌界面、布局控制和业务流程可按项目定制,具体交付形式和服务范围按约定确定。

方案适用于专业显示与视频墙、会议协作、控制室、实时监看及交互坐席设备,为客户保留产品形态和应用功能的设计空间。

构建适合您产品的 AV over IP 系统

告诉我们您的视频格式、网络带宽、延迟、窗口布局及交互需求,BergLogic 可提供编解码配置、核心板与系统集成建议。

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