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

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ID 683329
日付 6/26/2023
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
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
1. Video and Vision Processing Suiteについて x
1.1. Video and Vision Processing IPの機能 1.2. デバイスファミリーのサポート 1.3. Video and Vision Processing IPのリリース情報 1.4. ライトIPと完全IPのバリアント 1.5. ビデオとビジョンの用語集
2. Video and Vision Processing IPのスタートガイド x
2.1. Video and Vision Processing IP評価のタイムアウト動作 2.2. Video and Vision Processing IPの生成 2.3. Video and Vision Processing IPのシミュレーション
3. Video and Vision Processing IPの機能の説明 x
3.1. 補助制御パケット 3.2. レイテンシー 3.3. IPのデバッグ機能 3.4. ストール動作とエラー回復 3.5. Avalonストリーミング・ビデオ・プロトコルとインテルFPGAストリーミング・ビデオ・プロトコルの比較
5. Video and Vision Processing IPレジスター x
5.1. Video and Vision Processing IP制御の例
7. Protocol Converter Intel® FPGA IP x
7.1. Protocol Converter IPについて 7.2. Protocol Converter IPのパラメーター 7.3. Protocol Converter IPの機能の説明 7.4. Protocol Converter IPのインターフェイス 7.5. Protocol Converter IPレジスター 7.6. Protocol Converter IPのソフトウェアAPI
7.1. Protocol Converter IPについて x
7.1.1. Protocol Converter IPのパフォーマンスとリソース
8. 3D LUT Intel® FPGA IP x
8.1. 3D LUT Intel® FPGA IPについて 8.2. 3D LUT IPのパラメーター 8.3. 3D LUT IPブロックの詳細 8.4. 3D LUT IPレジスター 8.5. 3D LUT IPのソフトウェアAPI
8.1. 3D LUT Intel® FPGA IPについて x
8.1.1. 3D LUT IPの機能 8.1.2. 3D LUT IPのパフォーマンスIPおよびリソース情報
8.3. 3D LUT IPブロックの詳細 x
8.3.1. 3D LUT IPのインターフェイス 8.3.2. 3D LUT IPレイテンシー
9. AXI-Stream Broadcaster Intel® FPGA IP x
9.1. AXI-Stream Broadcaster IPについて 9.2. AXI-Stream Broadcaster IPのパラメーター 9.3. AXI-Stream Broadcaster IPのインターフェイス
9.1. AXI-Stream Broadcaster IPについて x
9.1.1. AXI-Stream Broadcaster IPの機能 9.1.2. AXI-Stream Broadcaster IPのパフォーマンスとリソース
10. Bits per Color Sample Adapter Intel FPGA IP x
10.1. Bits per Color Sample Adapter IPについて 10.2. Bits per Color Sample Adapter IPのパラメーター 10.3. Bits per Color Sample Adapter IPのインターフェイス
10.1. Bits per Color Sample Adapter IPについて x
10.1.1. Bits per Color Sample Adapter IPのパフォーマンスとリソース
11. Chroma Key Intel® FPGA IP x
11.1. Chroma Key IPについて 11.2. Chroma Key IPのパラメーター 11.3. Chroma Key IPのインターフェイス 11.4. Chroma Keyの置き換え 11.5. Chroma Key IPレジスター 11.6. Chroma Key IPのソフトウェアAPI
11.1. Chroma Key IPについて x
11.1.1. Chroma Key IPのパフォーマンスとリソース
12. Chroma Resampler Intel® FPGA IP x
12.1. Chroma Resampler IPについて 12.2. Chroma Resampler IPのパラメーター 12.3. Chroma Resampler IPの機能の説明 12.4. Chroma Resampler IPレジスター 12.5. Chroma Resampler IPのソフトウェアAPI
12.1. Chroma Resampler IPについて x
12.1.1. Chroma Resamplerのパフォーマンスとリソース
12.3. Chroma Resampler IPの機能の説明 x
12.3.1. Chroma Resampler IPのインターフェイス
13. Clipper Intel® FPGA IP x
13.1. Clipper IPについて 13.2. Clipper IPのパラメーター 13.3. Clipper IPのインターフェイス 13.4. Clipper IPレジスター 13.5. Clipper IPのソフトウェアAPI
13.1. Clipper IPについて x
13.1.1. Clipper IPのパフォーマンスとリソース
14. Clocked Video Input Intel® FPGA IP x
14.1. Clocked Video Input IPについて 14.2. Clocked Video Input IPの初期化 14.3. Clocked Video Input IPのパラメーター 14.4. Clocked Video Input IPのインターフェイス 14.5. Clocked Video Input IPレジスター 14.6. Clocked Video Input IPのソフトウェアAPI
14.1. Clocked Video Input IPについて x
14.1.1. Clocked Video Input IPの機能 14.1.2. Clocked Video Input IPのパフォーマンスとリソース
15. Clocked Video to Full-Raster Converter Intel® FPGA IP x
15.1. Clocked Video to Full-Raster Converter IPについて 15.2. Clocked Video to Full-Raster Converterのパラメーター 15.3. Clocked Video to Full-Raster Converterのブロックの説明 15.4. Clocked Video Converter to Full-Raster IPレジスター
15.1. Clocked Video to Full-Raster Converter IPについて x
15.1.1. Clocked Video to Full-Raster Converterの機能 15.1.2. Clocked Video to Full-Raster Converterのパフォーマンスとリソース
15.3. Clocked Video to Full-Raster Converterのブロックの説明 x
15.3.1. Clocked Video to Full-Raster Converterのインターフェイス
16. Clocked Video Output Intel® FPGA IP x
16.1. Clocked Video Output IPについて 16.2. Clocked Video Output IPのパラメーター 16.3. Clocked Video Output IPの機能の説明 16.4. Clocked Video Output IPのインターフェイス 16.5. Clocked Video Output IPレジスター 16.6. Clocked Video Output IPのソフトウェアAPI
16.1. Clocked Video Output IPについて x
16.1.1. Clocked Video Output IPのパフォーマンスとリソース 16.1.2. Clocked Video Output IPの機能
17. Color Space Converter Intel® FPGA IP x
17.1. Color Space Converter IPについて 17.2. Color Space Converter IPのパラメーター 17.3. Color Space Converter IPの機能説明 17.4. Color Space Converter IPレジスター 17.5. Color Space Converter IPのソフトウェアAPI
17.1. Color Space Converter IPについて x
17.1.1. Color Space Converter IPの機能 17.1.2. Color Space Converter IPのパフォーマンスとリソース
17.3. Color Space Converter IPの機能説明 x
17.3.1. Color Space Converter IPのインターフェイス
18. Deinterlacer Intel® FPGA IP x
18.1. Deinterlacer IPについて 18.2. Deinterlacerのパラメーター 18.3. Deinterlacerのインターフェイス 18.4. Deinterlacer IPレジスター 18.5. Deinterlacer IPのソフトウェアAPI
18.1. Deinterlacer IPについて x
18.1.1. デインターレーサーのパフォーマンスとリソース
19. FIR Filter Intel® FPGA IP x
19.1. FIR Filterについて 19.2. FIR Filterのパラメーター 19.3. FIR Filter IPの動作 19.4. FIR Filterのインターフェイス 19.5. FIR Filterレジスター 19.6. FIR Filter IPのソフトウェアAPI
19.1. FIR Filterについて x
19.1.1. FIR Filter IPのパフォーマンスとリソース
19.3. FIR Filter IPの動作 x
19.3.1. FIR Filterの処理 19.3.2. FIR Filterの精度 19.3.3. FIR係数の仕様 19.3.4. FIR Filterの対称性 19.3.5. 結果出力データ型の変換
19.3.4. FIR Filterの対称性 x
19.3.4.1. 対称性なし 19.3.4.2. 水平対称 19.3.4.3. 垂直対称 19.3.4.4. 水平および垂直の対称性 19.3.4.5. 対角対称
20. Frame Cleaner Intel® FPGA IP x
20.1. Frame Cleaner IPについて 20.2. Frame Cleaner IPのパラメーター 20.3. Frame Cleaner IPの機能説明 20.4. Frame Cleaner IPのインターフェイス 20.5. Frame Cleaner IPレジスター 20.6. Frame Cleaner IPのソフトウェアAPI
20.1. Frame Cleaner IPについて x
20.1.1. Frame Cleaner IPのパフォーマンスとリソース
21. Full-Raster to Clocked Video Converter Intel® FPGA IP x
21.1. Full-Raster to Clocked Video Converterについて 21.2. Full Raster to Clocked Video Converterのパラメーター 21.3. Full-Raster to Clocked Video Converterブロックの説明 21.4. Full-Raster to Clocked Video Converterレジスター
21.1. Full-Raster to Clocked Video Converterについて x
21.1.1. Full-Raster to Clocked Video Converterの特徴 21.1.2. Full-Raster to Clocked Video Converterのパフォーマンスとリソース使用率
21.3. Full-Raster to Clocked Video Converterブロックの説明 x
21.3.1. Full Raster to Clocked Video Converterのインターフェイス
22. Full-Raster to Streaming Converter Intel® FPGA IP x
22.1. Full-Raster to Streaming Converter IPについて 22.2. Full-Raster to Streaming Converterのパラメーター 22.3. Full-Raster to Streaming Converterのブロックの説明
22.1. Full-Raster to Streaming Converter IPについて x
22.1.1. Full-Raster to Streaming Converterの特徴 22.1.2. Full-Raster to Streaming Converterのパフォーマンスとリソース使用率
22.3. Full-Raster to Streaming Converterのブロックの説明 x
22.3.1. Full-Raster to Streaming Converterのインターフェイス
23. Genlock Controller Intel® FPGA IP x
23.1. Genlock Controller IPについて 23.2. Genlock Controller IPのパラメーター 23.3. Genlock Controller IPの機能説明 23.4. Genlock Controller IPソフトウェアの使用 23.5. Genlock Controller IPレジスター 23.6. Genlock Controller IPのソフトウェアAPI
23.1. Genlock Controller IPについて x
23.1.1. Genlock Controller IPのパフォーマンスとリソース
23.3. Genlock Controller IPの機能説明 x
PIDコントローラー 23.3.1. Genlock Controller IPのインターフェイス
23.4. Genlock Controller IPソフトウェアの使用 x
23.4.1. Genlockコントローラーのフリーランニングの実現 (初期化またはロックからリファレンス・クロックNまで) 23.4.2. リファレンス・クロックNへのロック (Genlock Controller IPフリーランニングから) 23.4.3. VCXOホールドオーバーの設定 23.4.4. Genlock Controller IPの再起動 23.4.5. リファレンス・クロックN Newへのロック (リファレンス・クロックN Oldへのロックから) 23.4.6. リファレンス・クロックまたはVCXOベース周波数への変更 (p50およびp59.94ビデオ・フォーマット間の切り替え、またはその逆) 23.4.7. リファレンス・クロックの妨害 (ケーブルの引っ張り)
24. Generic Crosspoint Intel® FPGA IP x
24.1. Generic Crosspoint IPについて 24.2. Generic Crosspoint IPのパラメーター 24.3. Generic Crosspoint IPのインターフェイス 24.4. Generic Crosspoint IPレジスター 24.5. Generic Crosspoint IPのソフトウェアAPI
24.1. Generic Crosspoint IPについて x
24.1.1. Generic Crosspoint IPの特徴 24.1.2. Generic Crosspointのパフォーマンスとリソース
25. Genlock Signal Router Intel® FPGA IP x
25.1. Genlock Signal Router IPについて 25.2. Genlock Signal Router IPのパラメーター 25.3. Genlock Signal Router IPのインターフェイス 25.4. Genlock Signal Router IPレジスター 25.5. Genlock Signal Router IPのソフトウェアAPI
25.1. Genlock Signal Router IPについて x
25.1.1. Genlock Signal Router IPの機能 25.1.2. Genlock Signal Router IPのパフォーマンスとリソース
26. Guard Bands Intel® FPGA IP x
26.1. Guard Bands IPについて 26.2. Guard Bands IPのパラメーター 26.3. Guard Bands IPのインターフェイス 26.4. Guard Bands IPレジスター 26.5. Guard Bands IPのソフトウェアAPI
26.1. Guard Bands IPについて x
26.1.1. Guard Bands IPのパフォーマンスとリソース
27. Interlacer Intel® FPGA IP x
27.1. Interlacer IPについて 27.2. Interlacer IPのパラメーター 27.3. Interlacer IPの機能の説明 27.4. Interlacer IPレジスター 27.5. Interlacer IPのソフトウェアAPI
27.1. Interlacer IPについて x
27.1.1. Interlacer IPのパフォーマンスとリソース
27.3. Interlacer IPの機能の説明 x
27.3.1. Interlacer IPのインターフェイス
28. Mixer Intel® FPGA IP x
28.1. Mixer IPについて 28.2. Mixer IPのパラメーター 28.3. Mixer IPの機能の説明 28.4. Mixer IPレジスター 28.5. Mixer IPのソフトウェアAPI
28.1. Mixer IPについて x
28.1.1. Mixer IPのパフォーマンスとリソース
28.3. Mixer IPの機能の説明 x
28.3.1. Mixer IPのインターフェイス
29. Parallel Converter Intel® FPGA IPのピクセル x
29.1. Parallel Converter IPのピクセルについて 29.2. Parallel Converter IPパラメーターのピクセル 29.3. Parallel Converterインターフェイスのピクセル 29.4. Parallel Converterレジスターのピクセル 29.5. Parallel Converter IPのピクセルのソフトウェアAPI
29.1. Parallel Converter IPのピクセルについて x
29.1.1. Parallel Converter IPのピクセルのパフォーマンスとリソース
30. Scaler Intel® FPGA IP x
30.1. Scalerについて 30.2. Scaler IPのパラメーター 30.3. Scaler IPの機能の説明 30.4. Scaler IPレジスター 30.5. Scaler IPのソフトウェアAPI
30.1. Scalerについて x
30.1.1. Scaler IPのパフォーマンスとリソース
30.2. Scaler IPのパラメーター x
30.2.1. スケーラーの最大解像度
30.3. Scaler IPの機能の説明 x
30.3.1. 係数の選択 30.3.2. 係数の量子化 30.3.3. エッジ境界でのフィルター動作 30.3.4. 部分的なフレーム・スケーリング 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 30.3.6. Scaler IPのインターフェイス
30.3.1. 係数の選択 x
30.3.1.1. Scaler IPのランタイム係数の更新
31. Stream Cleaner Intel® FPGA IP x
31.1. Stream Cleaner IPについて 31.2. Stream Cleaner IPパラメーター 31.3. Stream Cleaner IPの機能説明
31.1. Stream Cleaner IPについて x
31.1.1. Stream Cleaner IPのパフォーマンスとリソース
31.3. Stream Cleaner IPの機能説明 x
31.3.1. Stream Cleaner IPのインターフェイス
32. Switch Intel® FPGA IP x
32.1. Switch IPについて 32.2. Switch IPのパラメーター 32.3. Switch IPの機能の説明 32.4. Switch IPレジスター 32.5. Switch IPのソフトウェアAPI
32.1. Switch IPについて x
32.1.1. Switch IPのパフォーマンスとリソース
32.3. Switch IPの機能の説明 x
32.3.1. Switch IPのレイテンシー 32.3.2. Switch IPのインターフェイス
33. Tone Mapping Operator Intel® FPGA IP x
33.1. Tone Mapping Operator IPについて 33.2. TMO IPのパラメーター 33.3. TMO IPのブロックの説明 33.4. TMO IPレジスター 33.5. TMO IPのソフトウェアAPI
33.1. Tone Mapping Operator IPについて x
33.1.1. TMO IPの機能 33.1.2. TMO IPのパフォーマンスとリソース使用率
33.3. TMO IPのブロックの説明 x
33.3.1. TMO IPのインターフェイス 33.3.2. TMO IPレイテンシー
34. Test Pattern Generator Intel® FPGA IP x
34.1. Test Pattern Generator IPについて 34.2. Test Pattern Generator IPのパラメーター 34.3. Test Pattern Generator IPの機能の説明 34.4. Test Pattern Generator IPレジスター 34.5. Test Pattern Generator IPのソフトウェアAPI
34.1. Test Pattern Generator IPについて x
34.1.1. Test Pattern Generator IPのパフォーマンスとリソース
34.3. Test Pattern Generator IPの機能の説明 x
34.3.1. Test Pattern Generator IPのインターフェイス
35. Video and Vision Monitor Intel FPGA IP x
35.1. Video and Vision Monitor IPについて 35.2. Video and Vision Monitor IPのパラメーター 35.3. Video and Vision Monitor IPの機能の説明 35.4. Video and Vision Monitor IPレジスター 35.5. Video and Vision MonitorのソフトウェアAPI
35.1. Video and Vision Monitor IPについて x
35.1.1. Video and Vision Monitor IPのパフォーマンスとリソース
35.3. Video and Vision Monitor IPの機能の説明 x
35.3.1. Video and Vision Monitor IPのインターフェイス
36. Video Frame Buffer Intel® FPGA IP x
36.1. Video Frame Buffer IPについて 36.2. Video Frame Buffer IPのパラメーター 36.3. Video Frame Buffer IPの機能の説明 36.4. Video Frame Buffer IPレジスター 36.5. Video Frame Buffer IPのソフトウェアAPI
36.1. Video Frame Buffer IPについて x
36.1.1. Video Frame Bufferのパフォーマンスとリソース
36.3. Video Frame Buffer IPの機能の説明 x
36.3.1. Video Frame Buffer IPのインターフェイス
37. Video Frame Reader Intel FPGA IP x
37.1. Video Frame Reader IPについて 37.2. Video Frame Reader IPのパラメーター 37.3. Video Frame Reader IPの機能の説明 37.4. Video Frame Reader IPのレジスター 37.5. Video Frame Reader IPのソフトウェアAPI
37.1. Video Frame Reader IPについて x
37.1.1. Video Frame Reader IPのパフォーマンスとリソース
37.3. Video Frame Reader IPの機能の説明 x
37.3.1. Video Frame Reader IPのインターフェイス
38. Video Frame Writer Intel FPGA IP x
38.1. Video Buffer Writer IPについて 38.2. Video Frame Writer IPのパラメーター 38.3. Video Frame Writer IPの機能の説明 38.4. Video Frame Writer IPレジスター 38.5. Video Frame Writer IPのソフトウェアAPI
38.1. Video Buffer Writer IPについて x
38.1.1. Video Frame Writer IPのパフォーマンスとリソース
38.3. Video Frame Writer IPの機能の説明 x
38.3.1. Video Frame Writer IPのインターフェイス
39. Video Streaming FIFO Intel® FPGA IP x
39.1. Video Streaming FIFO IPについて 39.2. Video Streaming FIFO IPのパラメーター 39.3. Video Streaming FIFO IPのインターフェイス
39.1. Video Streaming FIFO IPについて x
39.1.1. Video Streaming FIFO IPのパフォーマンスとリソース
40. Video Timing Generator Intel® FPGA IP x
40.1. Video Timing Generator IPについて 40.2. Video Timing Generator IPのパラメーター 40.3. Video Timing Generator IPの機能の説明 40.4. Video Timing Generator IPのインターフェイス 40.5. Video Timing Generator IPレジスター 40.6. Video Timing Generator IPのソフトウェアAPI
40.1. Video Timing Generator IPについて x
40.1.1. Video Timing Generator IPの機能 40.1.2. Video Timing Generator IPのパフォーマンスとリソース
41. Warp Intel® FPGA IP x
41.1. Warp IPについて 41.2. Warp IPのパラメーター 41.3. Warp IPのブロックの説明 41.4. Warp IPレジスター 41.5. Warp IPのソフトウェアAPI
41.1. Warp IPについて x
41.1.1. Warp IPの機能 41.1.2. Warp IPのパフォーマンスとリソース使用率
41.3. Warp IPのブロックの説明 x
41.3.1. ブロック・キャッシュ・ツール 41.3.2. Warp IPのインターフェイス 41.3.3. Warp IPのレイテンシー 41.3.4. Warp IPの外部メモリー
41.5. Warp IPのソフトウェアAPI x
41.5.1. Warp IPソフトウェアの使用 41.5.2. Warp IPのソフトウェアのコード例
42. デザイン・セキュリティー x
42.1. メモリー・サブシステム 42.2. デザイン・セキュリティーの考慮
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

23.3. Genlock Controller IPの機能説明

Genlock Controller IPは、位相周波数検出器 (PFD)、比例積分微分 (PID) ローパスフィルター (LPF)、パルス幅変調 (PWM) デジタル/アナログ・コンバーター (DAC)、プロファイラー・モジュール、およびCPUインターフェイスで構成されるフィードバック制御ループシステムです。
図 58. Genlock Controller IPのブロック図次の図では、デザインのサブモジュールを示しています。

PFDは、VCXO入力クロック (vcxo_clk) と選択されたリファレンス・クロック (ref_clk) の間の差を測定し、エラー値e(t) を生成します。

PID LPFは誤差を受信し、それを累積して、誤差に比例する出力制御値c(t) を生成します。この出力制御値はPWM DACに渡され、単純な外部抵抗コンデンサー (RC) ネットワークを介して外部VCXOを駆動する一連のパルスに変換されます。パルスのレートによってVCXOの電圧レベルが決まり、VCXOの周波数が変化します。したがって、PFD出力誤差は、新しいVCXOクロック周波数 (つまり、フィードバック) に基づいて変化します。アルゴリズムは、IPがエラー値を最小化するまで続行されます。

このIPは、VCXOクロックとリファレンス・クロック間の誤差をゼロに削減することを目的としています。これは、クロックが同じ周波数である必要があることを示します。

IPにはプロファイラー・モジュールが含まれており、受信および送信のピクセルクロック周波数値を測定できます。プロファイラーでは、SOFトグルパルスの受信と送信の間の遅延を計算します。汎用出力 (GPO) バスを提供し、LEDにマッピングしてゲンロックシステムのステータスを視覚化できます。

一般に、制御ループはPhase modeまたはFrequency modeで動作します。

Phase modeにおける制御ループの目的は、VCXOと選択されたリファレンス・クロック測定値の間のデルタを削減して同期を維持することです。Frequency modeでの制御ループの目的は、VCXOと選択されたリファレンス・クロック測定値の間の変化率を低減することです。

モードの選択は、ハードゲンロックとソフトゲンロックの必要性、および入力から出力までのビデオ・レイテンシーによって異なります。

次の要素は、デザイン用に選択するコンフィグレーション・パラメーターに影響します。

  • VCXOパフォーマンス (ベース周波数、スイープ範囲、反応時間)
  • RCパフォーマンス
  • VCXOとリファレンス・クロック間の公称差 (ppm許容差を含む)
  • 必要なトラッキング速度
  • リファレンス・クロックの安定性 (ジッター)
  • PLLがVCXOおよびFPGAの間に導入する追加の誤差、ジッター、および周波数の変化

制御ループを調整するには、ループが安定し、適切な速度でロックされるようにする必要があります。最適な解決策を見つけるには、CPUプログラマブル機能 (PIDゲインなど) を使用して、デザインをテストする必要があります。

PIDコントローラー

PIDコントローラーは3つの制御項 (比例、積分、微分) を使用して、測定された入力に対する最適な応答を実現します。IPは、リファレンス・クロック周波数とVCXOクロック周波数の差を読み出します。VCXO周波数を変調してリファレンス・クロックの周波数と一致させるための補正出力を生成します。

PIDコントローラーは、一方がリファレンス・クロックで動作し、もう一方がVCXOクロックで動作する2つのフリーランニング・カウンターの差としてエラー値e(t) を継続的に計算します。制御関数u(t) を使用してe(t) からの出力を計算し、経時的にe(t) を最小化します。制御関数は、次のようにPID項を使用します。
方程式 1. 制御機能
この式では、
  • Kpはゲイン係数Kを含む比例項です。e(t) の変化により、それに応じて比例エフォートが反応します。エラーがないということは、比例したエフォートがないことを意味します。
  • Kiはゲイン係数Kも含む積分項を示します。IPはe(t) 値 (ゲイン後) を時間の経過とともに積分します。これらは、制御エフォートの過去の歴史的な値を表します。e(t) を消去すると、積分は増加を停止します。
  • Kdは、e(t) の現在の変化率に基づいて将来の傾向を推定できる微分項です。ここでもまた、ゲイン係数Kが含まれています。

エラー入力に対して必要なステップ応答を生成するには、ゲイン値を調整して項のバランスをとる必要があります。ステップ応答は正確である必要がありますが、ロックを達成するためにタイムリーに応答する必要もあります。

ゲンロック・コントローラーIPの場合、e(t) は次のようになります。

e(t) = リファレンス・クロック・カウンター – vcxoクロックカウンター

どちらのクロックが速いかに応じて、正または負の値になります。2の補数演算を使用します。

ppmの差に応じて、e(t) は、コントローラーがフィードバック・ループを使用して動作できるようにするのに十分な値である必要があります。したがって、IPはe(t) を連続的ではなく定期的にサンプリングします。この期間は、ppmの違い、VCXOの反応時間、ロック時間などの多くの要因によって異なります。

比例ゲインの場合、値が高いと、e(t) の特定の変化に対して出力が大きく変化します。これらの高い値は、理想的な出力値を大きく超過または不足させ、制御ループが不安定になる可能性があります。ただし、ゲインが小さすぎると、コントローラーの応答性が低下し、ロックを達成するのに長い時間がかかる可能性があります。

積分項は、時間の経過に伴うサンプリングされたe(t) (ポストゲイン) の合計です。IPはこの項を使用して、理想的な出力値に向かって加速します。比例項と同様に、ゲインが高すぎるとオーバーシュートやアンダーシュートが発生します。また、ゲインが小さすぎると応答時間が遅くなります。

このIPでは、e(t) は、リカバリー入力クロックと温度による時間の経過の両方からジッターを経験します。したがって、ゼロにとどまることはなく、漂ったり、揺れたりする可能性があります。IPは、この時点でe(t) の小さな変化が出力に十分小さな変化を生じさせ、精度を確保し、ゲンロックを達成することを保証します。ただし、標準仕様 (SDIなど) を破る可能性のある過剰な出力ジッターを発生させてはなりません。


セクションの内容
Genlock Controller IPのインターフェイス

レベル 2 の表題