視頻監控系統是火車站、機場、銀行、娛樂場所、購物中心甚至家庭保安的重要組件。隨著安全風險增加，對視覺監視和記錄事件的需求以多種使用模式激增。因此，新架構必須為橫跨一整套日漸繁雜的視頻監控系統要求的成本效益方案提供可擴展性。 

    上市時間的壓力、新CODEC標準、日益廣泛的要求(包括先進的目標探測、運動探測、目標跟蹤和目標跟蹤特性)，這些不過是新型視頻監控架構所面臨挑戰中的幾項。伴隨挑戰而來的是對可擴展為不同性能范圍的實現的需求。 

    對于從低端到高端以及從單機到PC擴展卡的任何視頻監控系統，XilinxFPGA都是理想的解決方案。 

    視頻監控和DVR系統 

    數字監控系統中的數字視頻錄像機(DVR)正在迅速采用先進的數字視頻壓縮。大多數DVR制造商從MPEG4向H.264高清晰度(HD)CODEC轉移，對更高分辨率和壓縮速度的需求也隨之增加。專用芯片(ASSP)對大批量應用很有用，但缺少靈活性，開發成本高，而且開發時間較長；大多數高級數字媒體處理器則只能執行H.264HD解碼(而H.264HD編碼比解碼還要復雜得多)。滿足H.264HD性能要求的最佳解決方案是使用一個FPGA加上一個外部DSP或數字媒體處理器。 

    使用低成本的XilinxFPGA，可以更進一步提供運動探測、視頻縮放、顏色空間轉換、硬盤接口和DDR2存儲器接口，還可以將兩個27-MHzITU-RBT656數據流時分多路傳輸到一個54MHz數據流中，同時為DSP處理器提供視頻加速。要將兩個ITU-RBT656數據流多路傳輸到一個ITU-RBT656數據流中，僅需要一個通道視頻端口來獨立地傳輸完整的二通道視頻數據。要為只有一個ITU-RBT656視頻輸入端口的數字媒體處理器提供接口，這種實現方法非常有用。圖1所示就是這樣一種建議架構的框圖。 

    對于使用德州儀器公司DaVinci處理器(僅有一個ITU-RBT656視頻輸入端口)的DVR設計，需要一種更有效的實現方法將兩個或更多ITU-RBT656數據流時分多路傳輸到一個VLYNQ數據流中，然后才能將其輸送到DaVinci處理器。使用上述實現方法，您用少得多的I/O引腳就能傳輸視頻流，而且可以降低系統成本，因為器件的封裝可以變得更小。 

    PC擴展卡DVR系統 

    過去十年來，PCI總線為PC提供了很好的服務。然而，當今的PC擴展卡DVR系統所要求的帶寬，已經大大超出了PCI總線力所能及的程度。未經壓縮的視頻數據(剝除空白幀之后)約為165Mbps。如此，在總體PCI帶寬為1Gbps的情況下，您在一條PCI總線上最多只能混用6個未經壓縮的視頻采集或視頻重放設備。您可以在擴展卡上使用MPEG4CODEC芯片組來縮小總線上的帶寬，但這會增加成本，并且使您受到現有MPEG4芯片組的限制。

    PCIExpress(PCIe)技術使流量大幅度提升。PCIExpress分解為多個通道。每通道在每個方向上包含一個差分對，該方向每個差分對的數據流量為2Gbps。主板上的每個PCIe插槽都有自己的通道，這些通道不與其他任何插槽共享。各插槽的配置為16通道(亦稱x16)、8通道(x8)、4通道(x4)或1通道(x1)。PCIe允許每卡提供的數據量從x1通道的2Gbps到x16通道的32Gbps不等。有了PCIe數據流量，您就可以擺脫每張PCI卡6個未壓縮視頻通道的限制。 

    通過用PC替換數字媒體處理器并且經PCIe總線將視頻流緩存到PC的方法，輕松快捷地實現PC擴展卡DVR系統。視頻模數轉換器產生四條獨立的數字ITU-RBT656流，然后這些流被送入低成本的Spartan-3器件進行預處理。在FPGA中，視頻數據剝除空白幀并同步，為PCIe適當打包，然后饋入XilinxPCIe內核。然后，軟件就可以讀取并播放輸入的視頻，對其進行處理，或將其儲存到磁盤。