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

5. Video and Vision Processing IPレジスター

各IPには、オプションのメモリーマップド制御エージェント・インターフェイスがあります。GUIでMemory-mapped control interfaceをオンにすると、インターフェイスはAvalonメモリーマップド・ホスト・インターフェイス (またはプラットフォーム・デザイナーでの変換によるAXI4メモリーマップド・バス経由) を介してホスト・プロセッサーに接続します。IPを制御する統一された方法を提供します。

Memory-mapped control interfaceをオンにすると、すべてのIPに標準のアドレスマップが設定されます。Memory-mapped control interfaceをオフにすると、IPはビデオデータが使用可能な場合に常に処理します。

一般に、Video and Vision Processing IPレジスターマップには、次のような特徴的な領域があります。

  • 共通領域。パラメーター化情報が含まれます。IPから読み出してパラメーターを決定できるため、異なるビデオおよびビジョン・プロセシング・プラットフォーム間でのソフトウェアおよびバイナリーの移植が可能になります。
  • IP固有のビデオおよびビジョン・プロセシング領域。特定のIPの機能コンフィグレーション情報が含まれます。
  • オプションのコントロールおよびデバッグレジスター領域。これにより、ライトバリアントでのビデオフィールド情報の書き込み、フルバリアントでのビデオフィールド情報の読み出し、およびその他のコントロール機能の実行が可能になります。

制御インターフェイスは、Avalonメモリーマップド・インターフェイスを使用します。プラットフォーム・デザイナーはAXI4-Liteプロトコルをネイティブにサポートしており、Avalonメモリーマップド・インターフェイスに自動的に適応したり、Avalonメモリーマップド・インターフェイスから自動的に適応したりできます。メモリー・インターフェイスも、Avalonメモリーマップド・インターフェイスを使用します。

表 8.  フルバリアントのVideo and Vision Processing IPのレジスターマップライトバリアントの一部の例外 (係数バンクなど) を除き、レジスターへの書き込みは通常、次のフィールドの開始時に有効になります。
アドレス レジスター
Parameterizationレジスター
0x0000 VID_ID
0x0004 VERSION
0x0008 から 0x00FF IP固有のパラメーター化レジスター
0x0100 から 0x011F 将来の使用のために予約済み

オプションのコントロールおよびデバッグレジスター用に予約済み

0x0120 IMG_INFO_WIDTH
0x0124 IMG_INFO_HEIGHT
0x0128 IMG_INFO_INTERLACE
0x012C 将来の使用のために予約済み
0x0130 IMG_INFO_COLORSPACE
0x0134 IMG_INFO_SUBSAMPLING
0x0138 IMG_INFO_COSITING
0x013C IMG_INFO_FIELD_COUNT
IP固有のレジスター
読み出し専用レジスター
0x0140 STATUS
0x0144 から RW_BASE オプションで追加の読み出し専用レジスター
読み書きレジスター
RW_BASE オプションの COMMIT レジスター (他の読み書きレジスターが存在する場合は必須)
RW_BASE+4以降 オプションで追加の読み書き専用レジスター

パラメーター化レジスター

パラメーター化レジスターのアドレス空間は、IPのベースアドレスから最大アドレス 0x011F までを占めます。このセクションの最初の2つのレジスターは製品IDとバージョンレジスターであるため、IPとそのレジスターマップの構造を識別できます。

次のレジスターは、IPの制御方法をソフトウェアに通知するためにIPが設定できる、追加のパラメーター化情報のオプションのセットです。

例えば、クリッパーは、ビデオの端からのオフセットを使用するか、必要な高さと幅を持つ左上隅のオフセットを使用してクリッピングを記述します。制御ソフトウェアは、Clipper IPのパラメーター化レジスターを問い合わせてどれが正しいかを判断し、それに応じてクリッピング・コントロール・レジスターへのアクセスを駆動します。異なるビデオ・パイプライン・コンフィグレーション間で同じ制御ソフトウェアを使用できます。

パラメーター化レジスターのセクションの後には、0x0100 から 0x011F の未使用領域が続きます。

コントロールおよびデバッグレジスター

IPは、次の2つの方法で制御します。

  • 入力ビデオフィールド情報を提供します。例えば、高さ、幅、またはインターレースに関してIPに送信するビデオパケットのタイプです。
  • IPを指示します。例えば、どのクリッパーオフセット、ミキサーオフセット、またはスケーリング動作を適用するかなどです。

フルバリアントは、ビデオ処理パイプラインに画像情報パケットを送信して、ビデオフィールド情報を伝達します。画像情報パケットは、ダウンストリームIPへの解像度変更の通信を処理します。IP固有のレジスターを介して、フルバリアントのIP機能を制御できます。

レジスター・インターフェイスを使用して、コントロール・レジスターおよびIP固有のレジスターを介してビデオフィールド情報を伝達し、ライトバリアントのIP機能を制御します。

レジスター 0x0120 から 0x0138 (IMG_INFO_WIDTH から IMG_INFO_COSITING) は画像情報レジスターです。ライトバリアントの場合は、これらに書き込み、受信ビデオフィールドのサイズとプロパティーを設定します。フルバリアントの場合は、これらのレジスターを無視してください。ただし、デバッグ機能をオンにすると、これらのレジスターを読み出して、最後に受信した画像情報パケットを介してIPが受信した画像情報フィールドの詳細を取得できます。

レジスター 0x013C は、IMG_INFO_FIELD_COUNT レジスターです。最後に受信した画像情報パケットのフィールド・カウント・フィールドのDebug featuresをオンにする際に、フルバリアントについてこのレジスターを読み出します。

レジスター 0x0140 は、STATUS レジスターです。IPはビデオパケットを処理している間、このレジスターのLSBをHighに保持します。LSBはビデオフィールド間のLowを返します。このレジスターのビット1は、pending register updates ビットです。IPのレジスターマップに書き込みを行うと、IPはこのビットを設定します。IPはこのビットを自動的にクリアします。

COMMIT レジスターは、アドレス RW_BASE 以降にあります。アドレスマップのIP固有部分のいずれかのレジスターに新しい値を書き込んだ後、このレジスターに書き込みます。IPはそれに応じて STATUS レジスターの pending register updates ビットを設定し、新しい設定が有効になるとそれをクリアします。

IP固有のレジスター

レジスターマップのこのセクションはIPごとに異なり、クリッピング、ミキシングオフセット、カラースペース、スケーリング係数など、IPの制御に必要な読み出しおよび書き込みレジスターで構成されます。

メモリーマップド制御インターフェイスを持たないIP

Memory-mapped control interfaceをオフにすると、IPはビデオデータが使用可能な場合に常に処理します。