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

31.3. Stream Cleaner IPの機能説明

Intel Video and Vision IP は、Intel Video and Vision Protocolに従います。 フルモードでは、このプロトコルは特定の長さのメタパケットと可変長のデータ パケットで構成されます。 例えば、画像情報パケットの長さは4ビートです。フィールド終了パケットとタイムスタンプ・パケットの長さは、それぞれ2ビートと3ビートです。正当なパケット順序については、Intel FPGA Video and Vision Protocol Specificationを参照してください。
図 65. パケット順序の規則この図は、制御パケットの順序付けルールをまとめたものです。

フィールドは画像情報パケットで始まり、その後に0からn個のビデオ・データ・パケット、そして0からm個の補助パケットとタイムスタンプ・パケットが続きます。その後、フィールドはフィールド終了パケットによって終了します。フィールド終了パケットの後、画像情報パケットの前では、プロトコルは任意の数の補助パケットを許可します。何らかの形でこのプロトコルが遵守されていない場合、ビデオとビジョンIPは正しく動作しません。

すべてのIPはプロトコルに従って送受信します。プロトコルに準拠しないストリームを生成することは困難です。ほとんどの場合、ビデオ処理パイプラインにStream Cleaner IPは必要ありません。ただし、パケットの途中でスイッチングが発生する可能性がある状況 (クラッシュ・スイッチング) での出力ストリームは、必要な長さと一致しない壊れた制御パケット、またはプロトコルで許可されていないパケット順序を生成する可能性があります。

図 66. 壊れたパケットを修正するStream Cleanerの例

この図では、インテルFPGAストリーミング・ビデオ入力は、フィールド終了パケットの最初のビートを受信し、続いて画像情報パケットの最初のビートを受信します。したがって、フィールドの終わりには2番目のビートがありません。このフォールトを検出すると、Stream Cleanerは axi_vid_in_tready をLowに下げることで入力ストリームを一時停止します。また、フィールド終了の2番目のビートを挿入してから、axi_vid_in_tready を上げることで入力ストリームを継続します。パケットは正当ですが、2番目のビートのデータは正しくありません。

図 67. インテルFPGAストリーミング・ビデオ・プロトコル仕様に違反するパケット順序の例この図では、IPがプロトコルエラーを検出していることを示しています。

フィールド終了パケットの後に別のフィールド終了パケットが続きますが、これは誤ったシーケンスです。Intel FPGA Streaming Video Protocol Specificationでは、フィールド終了パケットの後には画像情報パケットまたは補助制御パケットが続く必要があると規定されています。IPは、データが次のコンポーネントに渡されないように、output axi_vid_in_tvalid をLowに下げます。有効なパケットがStream Cleanerの出力にある場合、axi_vid_in_tvalid は再びHighになります。

図 68. インテルFPGAストリーミング・ビデオ・プロトコル仕様に違反する壊れたパケットとパケット順序の例この図では、プロトコルエラーとパケットエラーを示しています。

壊れた画像情報パケット (赤の影付き) の後に、完全な画像情報パケットが続きます。最初の画像情報パケットは、最後のビートが欠落しているために壊れています。Stream Cleanerは、前のビートのデータを使用して失われたビートを再作成することによって、固定パケット (緑色の影付き) を生成します。次に、axi_vid_out_tlast 信号がHighになることを確認します。

Intel FPGA Streaming Video Protocol Specification では、画像情報パケットの後に次のパケットが続くと記載されています。

  • データパケット (tuser[0] フィールド開始信号がHighの場合)
  • タイムスタンプ・パケット
  • カスタム補助パケット
  • フィールド終了パケット

Stream Cleanerは、axi_vid_out_tvalid 信号を下げることによって2番目の画像情報パケットを破棄します。仕様に準拠したパケットが通過すると、axi_vid_out_tvalid 信号が再び発生します。

Stream Cleanerは、IDの範囲16から31のユーザー補助パケットのみをサポートし、長さが4ビートである必要があります。