Video and Vision Processing Suite Intel® FPGA IPユーザーガイド

ID 683329
日付 6/26/2023
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ドキュメント目次
1. Video and Vision Processing Suiteについて 2. Video and Vision Processing IPのスタートガイド 3. Video and Vision Processing IPの機能の説明 4. Video and Vision Processing IPインターフェイス 5. Video and Vision Processing IPレジスター 6. Video and Vision Processing IPのソフトウェア・プログラミング・モデル 7. Protocol Converter Intel® FPGA IP 8. 3D LUT Intel® FPGA IP 9. AXI-Stream Broadcaster Intel® FPGA IP 10. Bits per Color Sample Adapter Intel FPGA IP 11. Chroma Key Intel® FPGA IP 12. Chroma Resampler Intel® FPGA IP 13. Clipper Intel® FPGA IP 14. Clocked Video Input Intel® FPGA IP 15. Clocked Video to Full-Raster Converter Intel® FPGA IP 16. Clocked Video Output Intel® FPGA IP 17. Color Space Converter Intel® FPGA IP 18. Deinterlacer Intel® FPGA IP 19. FIR Filter Intel® FPGA IP 20. Frame Cleaner Intel® FPGA IP 21. Full-Raster to Clocked Video Converter Intel® FPGA IP 22. Full-Raster to Streaming Converter Intel® FPGA IP 23. Genlock Controller Intel® FPGA IP 24. Generic Crosspoint Intel® FPGA IP 25. Genlock Signal Router Intel® FPGA IP 26. Guard Bands Intel® FPGA IP 27. Interlacer Intel® FPGA IP 28. Mixer Intel® FPGA IP 29. Parallel Converter Intel® FPGA IPのピクセル 30. Scaler Intel® FPGA IP 31. Stream Cleaner Intel® FPGA IP 32. Switch Intel® FPGA IP 33. Tone Mapping Operator Intel® FPGA IP 34. Test Pattern Generator Intel® FPGA IP 35. Video and Vision Monitor Intel FPGA IP 36. Video Frame Buffer Intel® FPGA IP 37. Video Frame Reader Intel FPGA IP 38. Video Frame Writer Intel FPGA IP 39. Video Streaming FIFO Intel® FPGA IP 40. Video Timing Generator Intel® FPGA IP 41. Warp Intel® FPGA IP 42. デザイン・セキュリティー 43. Video and Vision Processing Suiteユーザーガイドの文書改訂履歴

30.3.5. 422および420クロマ・サンプルデータのスケーリング

スケーラーIPがビデオ フィールドの送受信に使用するインテルFPGAストリーミング・ビデオ・プロトコルにより、ビデオのクロマ・サンプリングをフレームごとに変えることができます。Video and Vision ProcessingスイートのほとんどのIPでは、可変クロマ・サンプリングのサポートによってリソースコストがほとんど、またはまったく追加されません。ビデオの可変クロマ・サンプリングは常にオンになっており、パラメーターによって制御されることはありません。

ただし、フィールド変数ベースのスケーリング444、422、および420クロマ・サンプリングのサポートにより、ALMおよびメモリーのコストがスケーラーのリソース・フットプリントに大幅に追加されます。スケーラーには3つのパラメーター (444 chroma sampling422 chroma sampling、および420 chroma sampling) が含まれており、IPがサポートするクロマ・サンプリング形式を選択できます。インテルでは、スケーラーがシステムで受信することを想定しているクロマ・サンプリング形式のみをオンにすることをお勧めします。

スケーラーが444サンプルデータを処理する場合、各カラープレーンは独立してスケーリングされ、各カラープレーンの入力と出力の寸法は同じになります。スケーラーが422サンプルデータを処理する場合、各カラープレーンは独立して処理されます (444の場合と同じフィルターを使用)。ただし、入力と出力の彩度プレーンの幅は輝度プレーンの半分になります。同様に、420サンプルデータの場合、各カラープレーンは独立してスケーリングされ、彩度プレーンの幅と高さは輝度プレーンの半分になります。すべての場合において、各カラープレーンに適用されるスケーリング比は同じである必要があります。スケーラーでは、422サンプルデータの場合、入力フィールドと出力フィールドの幅が偶数であること、420サンプルデータの場合、入力と出力の幅と高さが偶数であることが要求されます。

420サンプルデータの場合、各ビデオラインには青クロマ (Cb) または赤クロマ (Cr) カラープレーンのデータが含まれます。NラインのCbおよびCrデータをNタップ垂直スケーリング・フィルターに供給するには、2Nラインのビデオデータをラインバッファーに格納する必要があります。これは、444または422のサンプルデータを処理するのに必要なストレージの2倍です。420クロマ・サンプリングをイネーブルしてスケーラーのオンチップ・メモリー・フットプリントを削減するには、Mirror 420 chroma dataをオンにします。オンにすると、ラインバッファーのサイズがNライン (Nタップフィルターの場合) に縮小され、IPはバッファー内で使用可能なN/2ラインのCbおよびCrデータをミラーリングして、使用可能なタップを埋めます。このパラメーターにより、420クロマ・サンプルデータのスケーリング結果の品質が若干低下する可能性があります。メモリー使用量の削減を、品質の低下の可能性と照らし合わせて評価する必要があります。

420サンプルデータの場合、IPは2つのルマサンプルを3つのカラープレーンにパッキングし、444または422クロマ・サンプリングの標準ピクセルを構成します。スケーラーは、クロマプレーンとは独立して、水平スケーリング・アルゴリズムをルマプレーンに適用します。ルマサンプルの二重パッキングを可能にするには、スケーラーはデフォルトで、指定したピクセル数の2倍を並列処理するルマ・スケーリングを実装する必要があります。ただし、420サンプリングを使用するインターフェイスの処理帯域幅をすべて必要としない場合もあります。例えば、444サンプリング・モードと420サンプリング・モードの両方で最大4k60処理をサポートするHDMI 2.0インターフェイスがある場合、420モードはインターフェイスで許可されている帯域幅の半分しか使用しません。この例では、スケーラーは輝度データを処理するために2倍のピクセルを並行して使用する必要はなく、Half rate 420パラメーターをオンにする必要があります。このパラメーターは、IPが輝度プレーンを処理するために並行してピクセルを内部2倍にする必要がないことを指定します。