视频由于其直观性与生动性,已经成为了人们生活中不可或缺的信息来源,在视频技术的发展过程中,各种视频接口也层出不穷。SDI接口是一种应用于专业视频领域的视频接口,相较于常用的如HDMI接口、DP接口,该接口有传输距离远、传输成本低、传输稳定性好的优点,在最新的12G-SDI的标准下最多可支持4K@60Hz视频数据的传输。SDI接口在具备上述优异性能的同时也存在着部分问题,其中最显著的问题在于该接口应用领域较狭窄,日常使用的设备如显示屏、电脑等大多不存在SDI接口,因此设计一个在发挥SDI接口优势的同时解决其兼容性问题的系统对视频领域的发展有着正面的推动作用。应某公司实际项目的需求,本文设计了一款基于FPGA的高速SDI视频验证平台,旨在实现SDI接口与多种不同视频输入输出接口的格式转换、音视频数据的整合与分离以及超高清视频的远距离传输。本系统最高可传输4K@60Hz的视频、24bit分辨率的音频,视频传输距离可达70m。本系统为自主研发设计。硬件设计方面完成了40页原理图,14层PCB印制电路板的设计,板上共有1596个器件和4038个信号连接。系统高速信号线众多,最高传输速率达11.88Gbps。硬件设计过程以高速数字系统设计理论为基础,通过理论计算与仿真辅助确保了系统的信号完整性、电源完整性与电磁兼容性。硬件逻辑与软件设计以硬件平台为基础,基于Verilog HDL的硬件逻辑实现了多种视频接口的驱动、接入检测、输入输出优先级排序以及4K@60Hz视频数据的传输、音视频数据的整合与分离、视频格式转换。基于C语言的软件代码实现了电源输出电压的控制、上电时序的控制、时钟发生器的控制以及视频数据的存储读取。综上,本文所述基于FPGA的高速SDI视频验证平台包含硬件设计与软件验证,实现了4K@60Hz视频数据的远距离传输,传输距离可达70m,支持SDI与常用接口如HDMI接口、MIPI接口等的转换并能将音频数据与视频数据整合与分离。本系统在利用SDI接口稳定、传输距离远、成本低的优势的同时解决了其应用面窄与常用设备不兼容的问题,可应用于安全监控、户外采访直播、接口转换等多个领域,具有适用价值。