Com a ampla aplicação da tecnologia de vídeo ultra HD 4K em áreas como medicina, segurança, entre outras, as matrizes de portas programáveis em campo (FPGA) são frequentemente usadas em conjunto para processar tarefas grandes de imagens de vídeo ultra HD. Para resolver o problema da baixa utilização da largura de banda de dados com o método de codificação 8b/10b nos transceptores de alta velocidade, é proposto um sistema de transmissão e exibição entre placas de vídeo 4K baseado em FPGA. O sistema é projetado com FPGA como núcleo, combinado com o microcontrolador STM32 e o chip codec GSV2011 para controlar o modo de transmissão de dados, e a interface de hardware GTX foi otimizada. Os transceptores GTX multicanais utilizam o método de codificação 64b/66b, e a lógica de codificação de envio e decodificação de recepção foi projetada de acordo com o tempo do fluxo de vídeo 4K para realizar a função de transmissão. Além disso, foram projetadas lógicas de sincronização de dados multicanais e buffers DDR multi-frame, resolvendo efetivamente as discrepâncias na transmissão de dados multicanais causadas pelo desalinhamento do canal, e problemas de rasgo de quadro devido à incompatibilidade da velocidade dos clocks de leitura e escrita. Os resultados experimentais mostram que o sistema pode realizar de forma eficiente e estável a transmissão e exibição em tempo real do vídeo 4K@60 Hz entre placas, com baixo consumo de recursos de hardware, e redução da largura de banda efetiva em 3,12 Gb/s em comparação com a codificação 8b/10b, fornecendo uma solução de transmissão flexível, eficiente e de menor custo para a colaboração de múltiplos FPGA no processamento de cenários de vídeo ultra HD, com bom valor prático para engenharia.

FPGA;vídeo 4K;transceptor GTX;codificação 64b/66b