● 摘要
超宽带（UWB）技术近年来发展迅速。与传统无线技术相比，UWB技术具有频谱宽、功耗低、安全性高、不易产生干扰等优点，更重要的是它可以支持家电、电脑外设和移动设备在短距离内无线高速地传输数据，帮助家庭和办公室中的各种信息设备摆脱有线的束缚而实现互联互通，是无线传输高品质多媒体内容的理想选择。目前，无线领域正积极开展超宽带技术的应用研发，在此背景下，本文进行了基于FPGA，使用超宽带技术来实现无线音视频发送系统的研究，主要包括如下几个方面：以UWB设备Wisair DV9110M为研究对象，从其提供的六种数据接口中选取实现简单、数据吞吐量高的DCI接口来实现信息传输。为进一步压缩系统体积，使用FPGA代替软件对设备进行配置，并完成配对认证功能。同时，为节约资源，进一步对代码进行优化。利用FPGA实现实时的视频压缩算法，该算法以JPEG-LS为基础，基于两行之间像素的相关性进行预测编码。该视频压缩算法主要包括三个方面：自适应预测差分脉冲编码调制（ADPCM）、通用可变长编码（UVLC）以及游程编码。通过压缩，大大降低视频数据的存储空间，提高数据的传输量。为了满足不同分辨率下视频图像的播放需要，根据视频电子标准协会（VESA）制定的协议，控制系统完成在各种分辨率下视频数据的采集，压缩，存储，保证系统在不同分辨率下切换的稳定性，使得系统最高支持60Hz刷新频率下1600*1200的分辨率，支持高清图像的播放。根据AC97协议，对音频数据进行采集和组包，最终与存储在DDR中的视频压缩数据分时复用UWB通道将数据发送出去，完成系统功能。系统实现了短距离内音视频数据的无线同步传输，并支持高清视频的播放，在实际应用中得到很好的验证。