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多媒体和通信技术的发展促进了高清视频(High Definition Video,HDV)在安防监控、航天军事、远程医疗等领域的广泛应用,这些应用中高清视频源端设备分别采用不同的压缩编码标准和接口方式,导致视频源设备与计算机的数据交互变得非常复杂。针对上述问题,本文设计基于通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口的H.264高清视频TS(Transport Stream,TS)流传输的软、硬件方案,实现了高清视频TS流通过USB接口上/下传到计算机、视频分析和视频播放功能。首先,论文介绍了高清视频传输的发展演进及其面临的问题,在此基础上深入研究了H.264高清视频基于USB接口传输技术理论基础,包括H.264视频流TS封装技术和USB总线技术,并据此提出了本系统的设计目标;其次,分析阐述了高清视频TS流USB接口传输系统设备端硬件功能需求和实现的关键技术,根据需求设计了基于USB接口TS流传输设备端硬件控制方案,包括USB接口发送数据和USB接口接收数据两种模式,即USB发送数据到同步并行接口(Synchronous Parallel Interface,SPI)方向和SPI发送数据到USB接口方向;同时,对两种模式下传输方案中的功能模块进行划分,每个方案都包含三个功能模块,分别是USB设备功能芯片模块、速率匹配模块和格式转换模块,然后对每个功能模块中包含的子模块的功能方案和实现中的主要接口进行详细设计。再次,通过对USB功能芯片CY7C68013A固件功能的分析,设计了本系统的固件程序,实现USB功能芯片与系统设备端硬件外围电路的通信连接;分析阐述了高清视频TS流USB接口传输PC端平台控制软件的功能需求和实现的关键技术,据此设计了该系统平台控制软件总体方案;通过对软件实现的复杂度和流畅性的考量,确定TS流平台控制软件的开发环境,并对软件中的底层数据收发、TS流信息分析、TS流解码播放三个功能模块的实现作了详细介绍和设计。最后,在载有USB功能芯片CY7C68013A的FPGA开发板上进行上述两项系统关键技术的软、硬件测试验证。测试结果表明,本文设计基于USB接口高清视频TS流传输系统实现了大量数据的高速可靠传输,并且系统具有通用性,对于封装为TS格式的视频都能支持。