Pakiet przetwarzania obrazu i wideo

Pakiet przetwarzania obrazu i wideo Intel® FPGA to zbiór nowej generacji funkcji własności intelektualnej (IP) Intel® FPGA, które ułatwiają tworzenie niestandardowych projektów przetwarzania wideo i obrazu. Te funkcje Intel® FPGA IP są odpowiednie do wykorzystania w szerokiej gamie zastosowań związanych z przetwarzaniem obrazów i wyświetlaczami, takich jak transmisja studyjna, wideokonferencje, sieci AV, obrazowanie medyczne, inspekcje przemysłowe i robotyka, inteligentne miasto oraz handel i produkty konsumenckie.

Podręcznik użytkownika rdzenia Intel® FPGA IP pakietu przetwarzania obrazów i wideo ›

Specyfikacja protokołu streamowania wideo układu FPGA Intel® ›

Pakiet przetwarzania obrazu i wideo

Pakiet przetwarzania obrazu i wideo zawiera IP, które obejmują zarówno proste funkcje elementów składowych, na przykład pakiet taktowanych sygnałów wideo i synchronizacji genlock, konwersja przestrzeni kolorów i mikser, jak i zaawansowane funkcje przetwarzania umożliwiające wdrożenie programowanego skalowania, arbitralnej korekcji zniekształceń nieliniowych, tabeli LUT 3D, adaptacyjnego mapowania tonów i wielu innych.

Wszystkie rdzenie IP do przetwarzania obrazu i wideo wykorzystują interfejsy danych streamingu wideo Intel® FPGA do obsługi wejść/wyjść wideo oparte na standardowym protokole branżowym AXI4-Stream.
Możesz mieszać i łączyć IP przetwarzające obraz i wideo z własną, zastrzeżoną własnością intelektualną.
Zastosowanie architektury FPGA Intel® Agilex™ w pakiecie przetwarzania obrazów i wideo umożliwia przetwarzanie wideo o rozdzielczości 8K przy 60 kl./s z czterema pikselami równolegle przy częstotliwości 600 MHz.
Obsługa elastycznego przetwarzania od 1 do 8 pikseli równolegle.
Obsługa od 1 do 4 symboli kolorów na piksel oraz przestrzeni kolorów RGB i YCbCr 444, 422 i 420.
Precyzja danych od 8 do 16 bitów na symbol.
Pola wideo o wysokości i szerokości od 1 do 16 384 pikseli.

Interfejsy agentów Avalon® mapowane w pamięci do kontroli środowiska wykonawczego oraz interfejs hosta Avalon® mapowany w pamięci do wykorzystywania pamięci zewnętrznej umożliwiają konwersję przycisków w programie Intel® Platform Designer do standardowych interfejsów AXI4-S lub AXI4-Stream mapowanych w pamięci odpowiednio do potrzeb.

Rdzenie IP do przetwarzania obrazu i wideo można wykorzystywać do tworzenia niestandardowego łańcucha sygnałów przetwarzania obrazu i wideo za pomocą narzędzia Platform Designer, a także do automatycznego integrowania wbudowanych procesorów i urządzeń peryferyjnych oraz generowania logiki arbitrażowej.

Cechy

Pakiet do przetwarzania obrazu i wizji wideo – funkcje IP FPGA

Funkcja Intel® FPGA IP	Opis
Taktowane wejście wideo (CVI) i taktowane wyjście wideo (CVO)	Rdzenie IP Clocked Video Interface konwertują taktowane formaty wideo (takie jak BT656, BT1120 i DVI) na format wideo AXI4-Streaming i odwrotnie.
Konwerter formatu wideo z pełnego rastra na taktowany	Remapuje dane pikseli i informacje o synchronizacji wideo z protokołu pełnego rastra układu Intel® FPGA do streamingu do formatu taktowanego wideo.
Konwerter formatu wideo z taktowanego na pełny raster	Remapuje dane pikseli i informacje o synchronizacji wideo z formatu taktowanego wideo do protokołu pełnego rastra układu Intel® FPGA do streamingu.
Konwerter z pełnego rastra na format do streamingu	Płynna konwersja między formatem streamingu wideo w trybie pełnego rastra Intel® FPGA a podstawowymi protokołami streamingu wideo Intel® FPGA.
Nadawanie wideo	Nadaje dane pojedynczej wejściowej magistrali wideo (w wielu formatach) do wielu miejsc docelowych.
Punkt krzyżowania danych wideo	Przekierowuje sygnały dyskretne w obrębie projektu FPGA pod kontrolą oprogramowania. Punkt krzyżowania danych wideo z wejść M do wyjść N dla sygnałów jednobitowych.
Router/profiler genlock	Wielokanałowy ekstraktor i router strobowania genlock. Ten rdzeń IP umożliwia przekazywanie sygnałów synchronizacji genlock do wewnętrznych lub zewnętrznych generatorów zegara wideo FPGA o wielu częstotliwościach, aby ułatwić synchronizację genlock zegara wejściowego i wyjściowego wideo oraz synchronizację klatek na podstawie znaczników synchronizacji wideo pochodzących z rdzeni IP łączności wideo.
Generator synchronizacji wideo	Generuje sygnały synchronizacji wideo w czasie rzeczywistym zgodnie ze standardami pełnego rastra lub wideo taktowanego.
Generator wzorców testowych	Generuje strumień wideo zawierający wzorzec testowy.
Clipper	Przycina aktywny obszar strumienia wideo i odrzuca pozostały obszar.
3D LUT	Stanowi wydajne rozwiązanie do konwersji przestrzeni kolorów i zakresu dynamiki obrazu wideo, kluczowania chrominacyjnego oraz tworzenia efektów artystycznych.
Warp	Dokonuje korekcji geometrycznych i arbitralnych zniekształceń nieliniowych w strumieniu wideo w czasie rzeczywistym.
Operator mapowania tonów	Koryguje słabo naświetlone obrazy i wideo, aby odsłonić niewidoczne szczegóły.
Skaler	Zmienia rozmiar wejściowego strumienia wideo, tworząc strumień wyjściowy o innej wysokości i szerokości.
Filtr FIR 2D	Stosuje filtr o skończonej odpowiedzi impulsowej (FIR) 3x3, 5x5 lub 7x7 na strumieniu danych obrazu w celu jego wygładzenia lub wyostrzenia.
Przełącznik	Umożliwia przełączanie strumieni wideo w czasie rzeczywistym.
Mikser	Umożliwia nakładanie na siebie pól wideo z wielu wejść, zarówno z funkcją mieszania alfa (przejrzystość), jak i bez niej. Mikser służy do wdrażania nakładki tekstu i mieszania obrazu wewnątrz obrazu.
Chroma Resampler	Konwertuje różne formaty próbkowania chrominancji dostępne w przestrzeni kolorów YCbCr, na przykład z 4:2:2 na 4:4:4 lub z 4:2:2 na 4:2:0.
Konwerter przestrzeni kolorów	Konwertuje dane wideo między przestrzeniami kolorów, na przykład z RGB na YCbCr.
Konwerter przestrzeni kolorów II (CSC II)	Konwertuj dane obrazu pomiędzy różnymi przestrzeniami kolorów, np. RGB do YCrCb.
Bufor ramki wideo	Buforuje klatki wideo do zewnętrznej pamięci RAM. Ten rdzeń IP obsługuje podwójne lub potrójne buforowanie z szeregiem opcji upuszczania i powtarzania ramek.
Konwerter protokołów	Konwertuje trzy protokoły interfejsów: streamingu wideo Avalon®, streamingu wideo Intel® FPGA w wersji podstawowej oraz streamingu wideo Intel® FPGA w wersji pełnej.
Piksele w konwerterze równoległym	Umożliwia przesyłanie wielu pikseli w jednym cyklu zegara (takcie). Konwertuje jedną wartość pikseli w trybie równoległym w interfejsie wejściowym na większą lub mniejszą liczbę pikseli w trybie równoległym w interfejsie wyjściowym.
Pasma ochronne	Porównuje każdą płaszczyznę kolorów w wejściowym strumieniu wideo z górnymi i dolnymi wartościami pasm ochronnych. Zastępuje wartość pikseli poza pasmami ochronnymi odpowiednimi wartościami pasm ochronnych.
Bufor FIFO streamingu wideo	Zapewnia rozwiązanie pamięci masowej bufora FIFO z interfejsami wejściowymi i wyjściowymi zgodnymi z protokołem streamingu wideo Intel® FPGA.
Usuwanie przeplotu	Konwertuje formaty wideo z przeplotem na progresywny format wideo przy użyciu algorytmu usuwania przeplotu. Obecnie obsługuje tylko algorytm „bob” („weave”, wykrywanie niskiego kąta krawędzi, wykrywanie kadencji 3:2 i adaptacja ruchu zostaną dodane w przyszłości).
Oczyszczacz klatek	Usuwa i naprawia nieidealne sekwencje i błędy w przychodzącym strumieniu danych, aby utworzyć strumień wyjściowy zgodny z domyślnym modelem idealnego użytkowania.
Sekwencer płaszczyzny kolorów	Zmienia sposób przesyłania próbek płaszczyzny kolorów w protokole streamingu wideo Intel® FPGA. Funkcja ta może być używana do dzielenia i łączenia strumieni wideo, dając kontrolę nad kierowaniem próbek płaszczyzny kolorów.
Korektor gamma	Umożliwia korekcję strumieni wideo pod kątem fizycznych właściwości urządzeń wyświetlających.
Interlacer	Konwertuje progresywny obraz wideo na obraz z przeplotem poprzez usunięcie połowy linii z przychodzących klatek progresywnych.
Chroma Key	Dodaje dodatkową płaszczyznę alfa do każdego przychodzącego piksela danych wideo Załączona wartość alfa jest stała lub warunkowa w zależności od wartości pikselowej. Ten adres IP połączeniu z Mixer IP umożliwia zastosowanie techniki chroma key
Oczyszczacz strumienia	Naprawia przerwane strumienie wideo.

Wyświetl wszystko Pokaż mniej

Metryki jakości rdzeni IP

Podstawy
Rok pierwszego wydania rdzenia IP	2021
Czy jest obsługiwana najnowsza wersja oprogramowania Intel® Quartus®?	Tak
Status	Produkcja
Dostarczane materiały
Klient otrzymuje następujące materiały: Plik projektowy (zaszyfrowany kod źródłowy lub lista netlist po syntezie) Ograniczenia dotyczące czasu lub układu Moduł testowy lub przykładowy projekt Dokumentacja z kontrolą wersji	Tak Tak Tak Tak
Dodatkowe materiały dostarczane klientowi razem z rdzeniem IP	Brak
Graficzny interfejs użytkownika (GUI) do parametryzacji umożliwiający konfigurowanie rdzenia IP	Tak
Rdzeń IP obsługuje tryb Intel® FPGA IP Evaluation Mode	Tak
Język źródłowy	System Verilog
Język modułu testowego	System Verilog
Dostępne oprogramowanie sterowników	Tak
System operacyjny obsługiwany przez sterownik	Komputer bez systemu
Wdrożenie
Interfejs użytkownika	Wideo taktowane (do odpowiednich rdzeni IP), streaming wideo Avalon®, streaming w trybie pełnego rastra Intel® FPGA, streaming wideo Intel® FPGA, Intel® Avalon® mapowany w pamięci
Metadane IP-XACT	Nie
Weryfikacja
Obsługiwane symulatory	VCS, VCS MX, Active-HDL, Riviera-PRO, Xcelium, Questa-Intel FPGA Edition, Questa
Zweryfikowany sprzęt	Intel® Arria® 10 GX
Przeprowadzone standardowe branżowe testy zgodności	Nie
Jeżeli tak, to jakie testy?	Nd.
Jeżeli tak, to na jakich urządzeniach Intel® FPGA?	Nd.
Jeżeli tak, to kiedy przeprowadzono?	Nd.
Jeżeli nie, to czy jest to zaplanowane?	Nd.
Współpraca komponentów
Przeprowadzono testy współdziałania rdzenia IP	Tak
Jeżeli tak, to na jakich urządzeniach Intel® FPGA?	Intel® Cyclone® 10, Intel® Arria® 10, Intel® Stratix® 10, Intel® Agilex™
Dostępne raporty dotyczące współdziałania	Nd.