3、控制系统的实现

　　3.1 视频处理器

图3. 视频处理器系统模型

　　视频处理器主要完成的功能是视频分割，视频流控制，画中画，白平衡等常用的视频处理技术。如图3所示，视频处理器配有两路HDMI输入接口和四路HDMI输出接口，采用基于ARM+FPGA的系统架构，配合DDR166SDRAM，并提供OLED和用户接口，实现良好的人机互动能力，方便用户使用。视频处理器接收2路HDMI信号，根据用户需要，将其融合成为一路HDMI视频流，并分割为4路XGA格式输出。

　　内存的数据吞吐速度是本设计中的一个重点，如果内存速度不够，将会导致丢帧，反映到大屏幕上就会出现严重的抖动，甚至无法显示等问题。对于任意分辨率的视频信号，其总带宽由公式(1)计算得出。

　　公式(1)中，P为视频总像素数量，B为每个像素的色彩深度，R为刷新周期。由公式(1)可以得出1080p@60Hz的视频信号的总带宽为：

　　1,920x1,01 8x30bit=3.8Gbps

　　DDR166 SDRAM核心工作频率仅为166Mhz，但由于DDR采用2BIT预读取技术，每个时钟周期处理2bit数据，而传统的SDRAM每周期只处理1bit数据。因此DDRSDRAM比传统的SDRAM的速度快了将近一倍，其每个I/O数据吞吐速率可达300Mhz。

　　根据DDRSDRAM的工作原理，可以得到计算DDRSDRAM带宽的公式(2)：

　　公式(2)中，B为DDRSDRAM的数据位宽，为核心工作频率，由公式(2)可计算求出主频率166Mhz位宽30bit的内存的总带宽为9.9Gbps。但由于动态内存存在刷新和指令操作，实际带宽不可能达到这个数值。

　　对于乒乓操作而言,输入总带宽和输出总带宽必须满足下列关系：

　　如果和不满足公式(3)的不等式关系，那么，在实时处理中将会丢失数据包，从而造成大屏幕抖动或不能正常显示。