在视频监控系统结构所面临的众多挑战中，上市时间压力、CODEC新标准的出台和需求范围的不断扩大(包括高级目标检测、运动检测、目标跟踪和目标跟踪功能) 还只是其中的一小部分。要应对这些挑战，视频监控系统的实现就必须能根据不同性能要求而进行相应调整。
Xilinx的 FPGA产品是各种视频监控系统理想的解决方案，不论它是低端系统还是高端系统，是独立系统还是PC扩展卡系统。
视频监控与DVR系统
高级数字视频压缩技术在视频监控系统的数字录像机(DVR)中正得到快速普及。随着大多数DVR制造商从MPEG4转为采用H.264 高清(HD) CODEC，对提高分辨率和压缩率的要求也变得更急切。专用标准产品(ASSP) 比较适合量大的应用，但缺乏灵活性，而且开发时间过长，成本也高。大多数高级数字媒体处理器连实现H.264 HD解码都比较困难，何况H.264 HD编码比解码还复杂得多。因此，要满足H.264 HD的性能要求，最佳方案就是采用一块FPGA加一块外部DSP或数字媒体处理器。
采用低成本的Xilinx FPGA产品还能进一步提供运动检测、视频量化、色域转换(color-space conversion)、硬盘接口、DDR2存储器接口等功能，以及将两个27MHz的 ITU-R BT656数据流通过时分复用合为一路54MHz的数据流，同时为DSP处理器提供视频加速。将两个ITU-R BT656数据流复用为一个之后，系统只需单通道的视频端口就能独立传送整个双通道的视频数据。这种实现方式在连接只有一个ITU-R BT656视频输入端口的数字媒体处理器时非常实用。图1所示就是上述推荐系统的结构框图。
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图1：利用FPGA和数字媒体处理器搭建的视频监控系统。
对采用只有单个ITU-R BT656视频输入端口的TI达芬奇处理器的DVR设计而言，更高效 的实现方案是在数据流送入达芬奇处理器之前，将两个以上的ITU-R BT656数据流时分复用为单个VLYNQ数据流。这种方案减少了用于视频数据流传输的I/O管脚，因而缩小了器件的封装，降低了系统成本。图2所示为该设计的框图。
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图2：利用FPGA和达芬奇处理器搭建的视频监控系统。
PC扩展卡形式的DVR系统
PCI总线在PC机上已成功应用了10余年。但今天的PC扩展卡DVR系统所要求的带宽已远远超出了PCI总线所能提供的极限。
未压缩的视频(在除去空白帧之后)数据率约为165 Mbps。于是，当PCI总带宽为1 Gbps时，一条PCI总线上最多可同时连接6个发送未压缩视频的捕捉或回放设备。为降低总线带宽的占用，可以在扩展卡上采用一块MPEG4或 CODEC芯片组，但这样会提高成本，而且可选器件也局限于现有的MPEG4芯片组。
PCI Express (PCIe)技术在流量上有了很大提高。PCI Express可以细分为多个通道，每个通道在出和入上均包含一对差分对，每对差分对支持2 Gbps的数据流量。一块主板上的每个PCIe插槽都有自己的通道，这些通道是不与其他插槽共享的。每个插槽可配置为16通道(即x16)、8通道(x8) 、4 通道 (x4)或 1通道 (x1)。因此，每块采用PCIe总线的扩展卡可提供的数据流量从2 Gbps(配置为x1通道时)到32 Gbps(配置为x16通道时)。PCIe所支持的高数据流量让我们不再只局限于每卡连接6通道的未压缩视频。
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