KVM(Keyboard Video Mouse)技术可以支持一个或多个用户同时对连接于KVM系统的多台远程被控计算机进行管理,实现用一套键盘、显示器、鼠标设备同时访问和操作多台被控机的功能。尽管市场上KVM产品种类繁多,但是对于一些特定化的应用场景,鲜有产品能够提供比较完善的功能以满足多种应用需求,其中比较关键的功能是对视频画面内容进行实时智能分析和对HID类及大容量存储类USB设备实现重定向。目前国内对于该类型的KVM系统的研究也相对欠缺。为此,本文研究并设计了一套具有USB重定向和智能分析功能的KVM系统。本文主要工作包括:首先,对USB重定向方案和智能分析方法进行论证,提出嵌入式端编码板+PC端解码器系统架构以及FPGA+Hi3519嵌入式端编码板架构。其次,设计了嵌入式端编码板硬件平台。随后,建立训练和测试数据集对基于神经网络的智能分析算法的可行性进行验证,并获取最优效果下权重矩阵。之后,设计FPGA逻辑架构以及各功能模块,使其实现HDMI/DVI接收和发送器配置、视频接口时序适配、智能分析等功能,并对FPGA逻辑设计进行行为仿真和时序仿真。最后,基于海思mpp编程框架设计了音视频编码程序,基于KVM通信协议设计了服务器程序,基于STM32 USB驱动设计了USB重定向程序,运用数据结构管理和多线程同步技术实现音视频编码传输以及USB重定向。搭建测试平台对本文KVM系统功能和性能进行测试,实验测试结果表明:平均视频延时130ms、音频延时70ms,U盘重定向典型速率为42.4KByte/s,智能分析图像识别率为0.72。本文研究的KVM系统的智能分析功能能够大规模节约人力资源、提高突发状况处理效率;USB重定向功能改变了远程被控计算机与本地U盘设备之间不便进行数据交互的局面。本文的研究结果对于研制多功能KVM系统具有一定的参考价值。