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

16.4. Clocked Video Output IPのインターフェイス

IPには最大3つのビデオ入力インターフェイスがあります。

  • プライマリー・ピクセル・データ入力用のAXI4-Sビデオ入力、axi4s_vid_in
  • テスト・パターン・ジェネレーターのピクセルデータ入力用のオプションのAXI4-Sビデオ入力、axi4s_tpg_in
  • リアルタイム・ビデオ・ラスター・データ用のオプションのAXI4-Sフルラスター入力、axi4s_fr_timing_in

このIPには、ビデオ出力インターフェイスのAXI4-Sフルラスター・バス、axi4s_fr_vid_out が1つあります。

IPには、オプションのCPUインターフェイス av_mm_cpu_agent が1つあります。

CPUインターフェイスはビデオ出力インターフェイスとは非同期です。新しい規格を選択するとビデオクロックが不安定になる可能性があり、CPUインターフェイスに使用すると信頼性の低い動作が発生する可能性があります。

独自のインテルFPGAストリーミング・フルラスター・プロトコルは、ビデオデータを交換するコンポーネントを接続するAMBA AXI4ストリーム・インターフェイスと互換性があります。このプロトコルにより、インテルFPGAビデオIPまたはその他のAXI4-Stream準拠のサードパーティー・ビデオIPへのインターフェイスが可能になります。表4では、出力インターフェイスと入力インターフェイスの各コンジットの説明を示しています。

ビデオクロックとCPUクロックは非同期であるものとします。Clocked Video Output IPには内部的に、シングルビット信号とデータバス信号の両方のケースに対応するクロック・ドメイン・クロッシング (CDC) 回路が含まれており、これにより2つの非同期クロックドメイン間で安全なデータ交換が可能になります。Clocked Video Output Ipにはエンベデッド・エンティティー .sdc も含まれています。このファイルは、必要なすべての情報をTiming Analyzerに提供します。システム統合の場合、デザインでClocked Video Output IPをインスタンス化するときに必要な制約は次のとおりです。

  • タイミング・リファレンス入力クロック (fr_clock_clk) のクロック周波数制約
  • プライマリー・ビデオ・クロック (vid_clock_clk) のクロック周波数制約
  • テストパターン入力ビデオクロック tpg_clock_clk) のクロック周波数制約
  • CPUクロック (cpu_clock_clk) のクロック周波数制約
表 200.  Clocked Video Output IPのインターフェイスこの表は、出力インターフェイスと入力インターフェイスの各コンジットの説明を示しています。
信号名 方向 説明
Clocks and resets
vid_clock_clk 入力 1 入力AXI4-Sビデオのメインビデオ入力処理クロック
vid_reset_reset 入力 1 入力AXI4-Sビデオのメインビデオ処理のリセット
tpg_clock_clk 入力 1 入力AXI4-Sビデオのテストパターン入力処理クロック
tpg_reset_reset 入力 1 入力AXI4-Sビデオのテストパターン入力処理リセット
fr_clock_clk 入力 1 入力および出力AXI4-Sフルラスター・インターフェイスの処理クロック
fr_reset_reset 入力 1 入力および出力AXI4-Sフルラスター・インターフェイスのリセット
cpu_clock_clk 入力 1

プロセッサー・インターフェイスの処理クロック

cpu_reset_reset 入力 1

プロセッサー・インターフェイスの処理リセット

Control Interface

このインターフェイスが使用できるのは、CPUサポートのみです。

av_mm_cpu_agent_address 入力 7 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド・アドレス・バス。エージェント・アドレス空間へのワードオフセットを指定します。
av_mm_cpu_agent_read 入力 1 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド読み出し信号。この信号をアサートすると、制御ポートは新しいデータを読み出し、データバスに送ります。
av_mm_cpu_agent_read_data_valid 出力 1 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド読み出しデータ有効信号。IPは、読み出したデータが有効な場合、同じクロックサイクルでこの信号をアサートします。
av_mm_cpu_agent_readdata 出力 32 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド読み出しデータバス。これらの出力ラインは、読み出し転送に使用されます。
av_mm_cpu_agent_waitrequest 出力 1 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド待機要求バス。この信号は、エージェントがマスター・トランザクションを停止していることを示します。
av_mm_cpu_agent_write 入力 1 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド書き込み信号。この信号をアサートすると、制御ポートは書き込みデータバスから新しいデータを受け取ります。
av_mm_cpu_agent_writedata 入力 32 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド書き込みデータバス。これらの入力ラインは、書き込み転送に使用されます。
av_mm_cpu_agent_byteenable 入力 4 制御エージェント・ポートのAvalonメモリーマップド・バイト・イネーブル・バス。これらのラインは、書き込みおよび読み出しトランザクション用にどのバイトが選択されるかを示します。
Intel FPGA streaming videoインターフェイス
axi4s_fr_vid_out_tdata 出力 32 33 34 AXI4-Sフルラスター・データ出力
axi4s_fr_vid_out_tvalid 出力 1 AXI4-Sデータが有効
axi4s_fr_vid_out_tuser[0] 出力 1 AXI4-Sビデオフレームの開始
axi4s_fr_vid_out_tlast 出力 1 AXI4-Sパケットの終了
axi4s_fr_vid_out_tready 入力 1 AXI4-Sデータが準備完了
axi4s_fr_timing_in_tdata 入力 32 33 34 AXI4-Sフルラスター・タイミング・データ
axi4s_fr_timing_in_tvalid 入力 1 AXI4-Sデータが有効
axi4s_fr_timing_in_tuser[0] 入力 1 AXI4-Sビデオフレームの開始
axi4s_fr_timing_in_tlast 入力 1 AXI4-Sパケットの終了
axi4s_fr_timing_in_tready 出力 1 AXI4-Sデータが準備完了
axi4s_vid_in_tdata 出力 32 33 34 AXI4-Sデータ入力
axi4s_vid_in_tvalid 出力 1 AXI4-Sデータが有効
axi4s_vid_in_tuser[0] 出力 1 AXI4-Sビデオフレームの開始
axi4s_vid_in_tlast 出力 1 AXI4-Sパケットの終了
axi4s_vid_in_tready 入力 1 AXI4-Sデータが準備完了
axi4s_tpg_in_tdata 出力 32 33 34 AXI4-Sデータ入力
axi4s_tpg_in_tvalid 出力 1 AXI4-Sデータが有効
axi4s_tpg_in_tuser[0] 出力 1 AXI4-Sビデオフレームの開始
axi4s_tpg_in_tlast 出力 1 AXI4-Sパケットの終了
axi4s_tpg_in_tready 入力 1 AXI4-Sデータが準備完了
32

この式により、すべてのフルラスター tdata 幅が求められます。

max (floor((( bits per color samplex (number of color planes+1) x pixels in parallel) + 7) / 8) x 8, 16)

33

この式により、すべての tdata ビデオのアクティブのみのサイズが求められます。

max (floor((( カラーサンプルあたりのビット x カラープレーンの数 x 並列ピクセル) + 7) / 8) x 8, 16)

34

この式により、これらのインターフェイスのすべての tuser 幅が求められます。

N = ceil (tdata幅 / 8)