美乐威基于赛灵思自适应平台打造的优化KVM方案

古代战场上，指挥大营是“运筹帷幄，决胜于千里之外”的关键。

在信息和网络技术极度发达的万物互联时代，指挥中心和控制室作为当今的“指挥大营”，出现在工作与生活中的各种垂直领域，如机场、车站、地铁、广电、政府、移动通信，以及智慧城市、体育赛事等等，在各行业系统中充当着运营中心或大脑的角色。而对于中小型指挥中心，KVM坐席管理系统是其应用最广泛的指挥控制系统解决方案。

美乐威（ Magewell ）基于赛灵思Zynq UltraScale+ EV平台，打造了全新KVM坐席管理系统方案，能够提供前所未有的超低时延、高品质端到端音视频传输，成为千兆网环境部署的理想选择。

美乐威基于赛灵思自适应平台打造的优化 KVM 方案

项目简介

KVM

Keyboard · Video · Mouse

KVM 是一种用户透过一组由键盘、主机和鼠标组成的单个控制台，访问和控制、甚至是远程控制多台电脑的技术。坐席管理系统基于KVM技术，能通过可视化数据的处理和共享，帮助指挥中心打破传统的各席位孤立状态，实现高效协作和准确决策。

目前，市面上的坐席管理系统解决方案主要有三类，其在视频质量、时延、带宽、功能和成本上都各有优劣势。

基于SDVoE的方案。可实现最高4k60 44高质量、零时延的视频信号传输，能提供较好的图像质量。但是，使用该类方案需要10Gbps万兆网络环境，部署和维护成本较高。

基于NDI的方案。该方案现已拥有非常成熟的软硬件生态。松下、索尼等摄像机厂商，以及主流的vMix、OBS等制作软件，都已支持 NDI 技术，非常适合现场制作工作流程。

基于ASIC 的编解码解决方案。通过基于H.264和H.265的深压缩，可大幅降低视频传输带宽，且对网络部署环境要求低，具有功能丰富且灵活的优势。缺点在于视频传输时延较高、视频质量较差，因此通常不被用来进行基带视频的输入设计。这也就意味着，使用此类方案几乎总是需要外接FPGA。

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作为视频接口和IP工作流解决方案的创新者，美乐威希望打造一款全新坐席管理系统，可以在现有网络基础设施不变的同时，还能保障最低时延的端到端视频传输，并为用户提供差异化功能和价值。

事实上，坐席管理系统设计的另一个主流方案是基于 FPGA 架构的方案，其具备众多优势：

 

1	灵活支持接收从各种来源输入的基带视频；
2	集成式视频编解码器可支持高达1Gbps 的网络视频传输速率；
3	支持根据不同场景灵活对目标比特率进行重编程，实现视频质量与带宽平衡；
4	实现不逊色于其他解决方案的视频质量。

 

解决方案

在美乐威看来，用户网络环境千差万别，因而需要将传统 FPGA 方案和H.264/265 低带宽编解码优势融为一体。基于FPGA 技术的赛灵思 Zynq UltraScale+ MPSoC EV，不仅具有传统FPGA的可编程单元，还集成了H.264/AVC和 H.265/HEVC 等视频编解码等特性，恰能满足美乐威的需求。

美乐威坐席管理系统的硬件包含核心模块 + 底板两部分，通过 MXM 接口连接实现数据传输和通讯。Zynq MPSoC 位于核心模块，其集成了大量 16nm 可编程逻辑、Block RAM、DSP 等资源，单颗芯片即能满足美乐威坐席管理系统所需的性能及功能，使美乐威核心模块在尺寸上仅为 82mm × 56mm。此外，Zynq MPSoC基于标准（ H.264 和 H.265 ）的编解码器，支持新系统兼容任何网络系统。

美乐威坐席管理系统方案硬件架构

设计成效

借助Zynq MPSoC 平台灵活应变的自适应功能，美乐威全新坐席管理系统提供了卓越的特性与性能：

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充分利用Zynq MPSoC PL可编程逻辑功能自研视频编解码技术（ M264 ），实现了4K60 44 10bit超低时延编解码，并将编解码时延控制在 64 行扫描时间范围内；

借助 Zynq MPSoC 集成式视频编解码单元（ VCU ），实现了高性能低时延的H.264/H.265双流编码流媒体传输；

采用时间戳的方式，对发送端和接收端设备之间的像素频率和垂直同步相位进行锁定，实现了不到一帧的端到端延迟；

根据网络条件设置的消抖缓存区长度（ 10-100ms ），确保编解码器可以在网络拥塞时权衡传输时延和画面流畅度，从而呈现最佳画面效果；

提供功能丰富的 API，如画面分割、拼接、叠加、音频双向传输，以及与其它AV设备/系统的互连等，支持客户进一步开发差异化定制方案。

该方案还可基于美乐威云管理软件，实现多台设备集中管理和维护，从而将成本做到最小化。

“内置视频编解码单元是 Zynq MPSoC EV 和普通FPGA芯片最大的区别。单颗 MPSoC 芯片就能满足我们所需要的所有功能，助力我们实现了出色的总成本和灵活适应不同网络环境的价值优势，让美乐威坐席管理系统在同行中脱颖而出。”

责任编辑：haq