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

ID 683329
日付 6/26/2023
Public
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

32.3. Switch IPの機能の説明

このIPは、インテルFPGAストリーミング・ビデオ入力から受信ビデオ フィールドを受信し、Avalonメモリーマップド・インターフェイスを介した制御により、それらをインテルFPGAストリーミング・ビデオ出力に伝播します。IPは、コントロール・レジスター設定に従って、入力フィールドをブロック、消費、または出力に配線します。 IPは、ペアのインターレース・フィールドに対してスイッチングを実行しません。スイッチングはできるだけ早く行われるため、スイッチング中にフィールドペアが分離する可能性があります。クラッシュ・スイッチングがオンになっている場合、スイッチング中にパケットが切断される可能性があります。クラッシュ・スイッチングを備えたフルバリアントの場合、IPは短い出力パケットをカットする可能性がありますが、インテルFPGAストリーミング・ビデオ・プロトコルに従って正当になります。

Autoconsume inputs

自動消費により、スイッチング時のバックプレッシャーが最小限に抑えられます。スイッチ入力がビデオ接続IPなどのバックプレッシャーの影響を受けやすい他のIPに直接または間接的に接続する場合は、Autoconsume inputsをオンにします。スイッチ入力がフレームバッファーなどのソースに直接的または間接的に接続されている場合、フレームバッファーはバックプレッシャーに耐えることができます。そのため、Autoconsume inputsをオフにして、出力がすぐに切り替わるようにすることができます。

図 70. 自動消費の例: 2入力、3出力スイッチの初期接続自動消費を説明するために、2つの非同期入力 (1つのHDMIと1つのDisplayPort) を備えた2入力3出力スイッチについて考慮します。

この例では、入力0 (IP0) が出力0 (OP0) を駆動し、入力1 (IP1) が出力1と2 (OP1、OP2) の両方を駆動します。4k60ビデオは両方の入力を駆動しますが、HDMIのフィールド開始がDisplayPortのフィールド開始よりも前に発生します。

図 71. 自動消費の例: 新しい接続のコンフィグレーション

この図では、IP0がOP1を駆動し、 IP1がOP0を駆動しますが、IP1からのOP2の接続を開いたままにする新しいコンフィグレーションを示しています。Switch IPは、COMMITレジスターへの書き込み後、できるだけ早く新しい接続を確立します。

図 72. 自動消費の例: 新しい接続を備えた2入力、3出力スイッチ

この図では、点線でマークされた時点でIPが新しいコンフィグレーションのCOMMITレジスターへの書き込みを受信していることを示しています。

OP0は、まだIP0からのHDMIフレームを完了する最中です。したがってOP0は、IP1へのこの新しい接続要求に対してバックプレッシャーを作成する必要があります。その結果、現在のフィールドを完了した際にDisplayPort入力にバックプレッシャーが作成されます。このバックプレッシャーには、OP2のビデオが不足し、停止するという望ましくない副作用があります。ちなみに、OP1は入力ソースを変更しているため、次のHDMIフィールドがIP0から使用可能になるまで停止します。

OP2が枯渇しないようにするには、GUIでAutoconsumeをオンにする必要があります。これにより、OP2は現在のフィールドが完了するまで中断されずに続行できます。

IPが現在のHDMIフィールドの終わりまで新しい接続を延期できるように、Autoconsume inputsをオンにします。それまでは、OP0とOP1がIP1 DisplayPort入力を消費するため、IPはIP1に対するバックプレッシャーを生成せず、新しい接続はOP2に影響を与えません。

図 73. 自動消費入力によるSwitch IP

壊れたフィールドの動作

スイッチは壊れたフィールドに対して敏感ではありません。IPは壊れたフィールドに対しても、壊れていないフィールドと同じようにスイッチングを実行します。

フルバリアントのメタパケットと補助制御パケットのサポート

フルバリアントの場合、スイッチはすべてのパケットタイプをサポートし、入力で受信したすべてのパケットを適切な出力に配線します。IPは、入力でフィールド終了パケットを検出するまでスイッチを延期し、画像情報パケットとフィールド終了パケットの間のすべてのパケットが一緒に保持されるようにします。詳細については、 Intel FPGA Streaming Video Protocol specificationを参照してください。

図 74. 補助パケットルールこので図は、aux1およびaux2がフィールド1に関連付けられ、aux3がフィールド2に関連付けられていることを示しています。

画像情報とフィールド終了パケットのペアは、ビデオの1つのフィールドをマークします。現在のフィールドのフィールド終了パケットの前にある補助制御パケットは、そのフィールドに関連付けられます。さらに、前のフィールドのフィールド終了パケットの後に発生する補助制御パケットも、現在のフィールドに関連付けられます。