FPGA-Firmware-Entwicklung für serielle und GPI-Glasfaser-Transceiver für den Rundfunkbereich
Kunde
Die Lynx Technik AG ist ein deutsches Unternehmen, das hochwertige Produkte für den professionellen A/V- und Rundfunkbereich entwickelt. Alle Lynx-Produkte werden in Zusammenarbeit mit europäischen und US-amerikanischen Rundfunkanstalten definiert und entwickelt, die bei der Festlegung der Funktionen und Leistungsniveaus mitgewirkt haben.
Herausforderung
Entwicklung einer Intel FPGA-basierten Lösung der nächsten Generation für professionelle Echtzeit-Signalübertragung in High Definition. Es handelt sich um einen bidirektionalen Single-Link-zu-Quad-Link-Konverter, der Verluste bei der Signalumwandlung vermeidet.
Lösung
1. Hardware-Design
Wir haben das Gerät als 3G/12G-SDI-Gearbox auf Basis von Intel Cyclone 10 GX mit den folgenden Schnittstellen entwickelt:
- 1 SDI-BNC-Eingang,
- 3 SDI-BNC-Ein-/Ausgänge,
- 1 SDI-BNC-Ausgang, 1 SDI-BNC-Loop-Ausgang,
- SDI-SFP+-Eingang/Ausgang.
Unsere Hardware-Ingenieure verwendeten Kabelentzerrer und Kabeltreiber von Semtech, um die physikalische Schicht der SDI-Schnittstellen zu implementieren. Die Videokonvertierung wurde auf Intel Cyclone 10 GX FPGA implementiert. Außerdem haben wir 8 Gbit DDR3L als Speicherpuffer an den FPGA angeschlossen.
2. Softwareentwicklung
Wir haben das Schaltungs- und PCB-Design sowie die Softwareentwicklung für das Gerät bereitgestellt, um die folgenden Konvertierungen der SDI-Videostreams zu ermöglichen:
- 12G (2SI) >> 4x3G (2SI);
- 12G (2SI) >> 4x3G (SQD);
- 4x3G (2SI) >> 12G (2SI);
- 4x3G (SQD) >> 12G (2SI).
Das Gerät unterstützt sowohl den SQD- als auch den 2SI-Modus. Hier ist ein Lösungsblockdiagramm, das Ihnen einen Überblick über die technische Lösung gibt:
Das Design gewährleistet eine strenge Signalintegrität in Quad-Link-Systemen und sorgt für eine verlustfreie bidirektionale Konvertierung zwischen Single-Link-12G-SDI- (2SI) und Quad-Link-3G-SDI- (2SI/SQD) Streams. Dadurch eignet sich das Gearbox für den Echtzeit-UHD-Signalaustausch in professionellen Broadcast-Workflows.
Geschäftlicher Nutzen
Wir haben eine kompakte FPGA-basierte Lösung für den professionellen Echtzeitaustausch von hochauflösenden Signalen entwickelt. Es handelt sich um einen 3G/12G-SDI-Gearbox, der ein bidirektionales Single-Link-Signal ohne Signalumwandlungsverlust in ein Quad-Link-Signal umwandelt.
Die Hardware und Firmware wurden optimiert, und in der Testphase konnten Probleme frühzeitig erkannt und vor der Produktfreigabe behoben werden. Der Einsatz des Intel Cyclone 10GX FPGA sorgte für hohe Zuverlässigkeit und Leistung.
Mit diesem Projekt erzielte unser Kunde einen erheblichen Geschäftswert, da die Nachfrage nach Endgeräten für den professionellen Fernseh- und Audio-/Videomarkt stetig wächst.
