ビデオ & 画像処理スイート・インテルR FPGA IP

インテルR FPGA ビデオ & 画像処理 IP スイートは、カスタムのビデオおよび画像処理デザインの開発を容易にするために使用できるインテルR FPGA Intellectual Property (IP) 機能のコレクションです。これらのインテルR FPGA IP ファンクションは、スタジオ放送、ビデオ会議、AV ネットワーキング、医療用画像処理、スマートシティー / リテール、家電など、さまざまな画像処理やディスプレイ・アプリケーションでの使用に最適です。

ビデオ & 画像処理スイートは、色空間変換などの単純なビルディング・ブロック機能から、プログラム可能な多相スケーリングを実装できる高度なビデオ・スケーリング機能まで、さまざまなコアを備えています。?

すべての VIP コアは、オープンでオーバーヘッドの少ない AvalonR ストリーミング・インターフェイス (Avalon-ST) 規格を使用しているため、簡単に接続できます。
VIP コアを使用すると、インテルR QuartusR Prime Lite または Standard Edition ソフトウェアと関連するプラットフォーム・デザイナーを用いて、カスタムのビデオ処理シグナル・チェーンを素早く構築できます。
ビデオおよび画像処理コアを独自の IP と組み合わせることができます
プラットフォーム・デザイナーを使用して、組込みプロセッサーと周辺機器を自動的に統合し、アービトレーション・ロジックを生成できます。
60fps 以上の 8K ビデオに対応可能

機能

ビデオ & 画像処理スイートインテルR FPGA IP ファンクション

インテルR FPGA IP ファンクション	詳細
2D FIR フィルター II	画像データのストリームに 3 x 3 、 5 x 5 、または 7 x 7 の有限インパルス応答 (FIR) フィルターを使用し、画像をソフトまたはシャープにします。
アルファブレンディング・ミキサーとミキサー II	複数の画像ストリームをミックスまたはブレンドします (テキスト・オーバーレイやピクチャーインピクチャーの実装に役立ちます)。
AvalonR-ST ビデオモニター	追加で遅延を増やさずにビデオのデータパケットをキャプチャーし、ビデオのトレース・データを収集するためにトレース・システム IP に接続します。
AvalonR-ST ビデオ・ストリーム・クリーナー	入力データ・ストリームにある不完全なシーケンスやエラーケースを削除、修復し、暗黙の完全なユースモデルに準拠する出力ストリームを生成します。
クロマ・リサンプラー II	画像フレームのクロマデータのサンプリング・レートを変更します (例: 4:2:2 から 4:4:4 または 4:2:2 から 4:2:0)。
クリッパー II	ビデオストリームをクリップする方法を提供し、コンパイル時または実行時に構成できます。
クロックド・ビデオ入力 (CVI)、クロックド・ビデオ入力 II (CVI II)、クロックド・ビデオ出力 (CVO)、およびクロックド・ビデオ出力 II (CVO II)	クロックド・ビデオ・インターフェイス IP コアは、クロックド・ビデオ・フォーマット (BT656、BT1120、DVI など) を Avalon-ST ビデオに変換でき、その逆もできます。
カラー・プレーン・シーケンサー II	AvalonR-ST インターフェイスによるカラー・プレーン・サンプルの転送方法を変更します。この機能は、ビデオストリームの分割 / 結合に使用でき、カラー・プレーン・サンプルの配線を制御します。
カラー・スペース・コンバーター II (CSC II)	RGB から YCrCb などのさまざまな異なる色空間同士で画像データを変換します。
設定可能な保護バンド	設定可能な保護バンド IP コアは、入力ビデオストリームの各カラープレーンを保護バンドの上限値と下限値と比較します。
コントロール・シンクロナイザー	ビデオストリームに加えられた変更を 2 つの機能間でリアルタイムに同期させます。
デインターレーサー II	モーション・アダプティブ・インターレース解除アルゴリズムを使用して、インターレース・ビデオ形式をプログレッシブ・ビデオ形式に変換します。「bob」および「weave」アルゴリズム、低角度エッジ検出、3:2 ケイデンス検出、および低レイテンシーにも対応しています。
フレームバッファー II	ビデオフレームを外部 RAM にバッファーします。このコアは、フレームのドロップと繰り返しのため、さまざまなオプションを備えたダブルまたはトリプル・バッファリングをサポートします。
フレームリーダー II	外部メモリーからビデオデータを読み出し、ストリームとして出力します。
ガンマ・コレクター II	ビデオストリームをディスプレイ・デバイスの物理的特性に合わせて修正できるようにします。
インターレーサー II	入力プログレッシブ・フレームの半分のラインをドロップすることにより、プログレッシブ・ビデオをインターレース・ビデオに変換します。
スケーラー II	HDL コードベースのスケーラー II インテル FPGA IP ファンクションは、ビデオ & 画像処理スイートの第 1 世代スケーラーよりも使用する領域が少なく、パフォーマンスが向上します。スケーラー II 機能は、4:2:2 クロマデータ・サンプリング・レートを新たにサポートし、必要なリソースをさらに削減します。線形アルゴリズムと多相アルゴリズムの両方が利用でき、エッジ適応アルゴリズムの新機能により、リアリズムを維持しながらぼやけを低減します。
スイッチ II	ビデオストリームをリアルタイムで切り替えることができます。
テスト・パターン・ジェネレーター II	テストパターンとして使用する静止カラーバーを含むビデオストリームを生成します。
トレース・システム	ビデオモニターからキャプチャーされたデータを監視し、JTAG または USB を介してホスト・システム・コンソールに接続して表示します

スタートガイド

デザインサンプルと開発キット

製品名	サポートされているデバイス / 開発キット?	ドーターカード	プラットフォーム・デザイナー準拠	プロバイダー
次のデザイン例は、開発キット上で実行することができます。?
UHD ビデオ・リファレンス・デザイン	インテルR CycloneR 10 GX FPGA 開発キット	FMC ドーターカード	✓	インテル
AVDB ビデオおよび画像処理のデザインサンプル	高度なビデオ開発ボード	なし	✓	ALSE
VEEK でのビデオ & 画像処理スイートのデモ?	ビデオ & エンベデッド評価キット	なし	✓	Terasic
インテルR FPGA ビデオ & 画像処理のデザインサンプル	Cyclone^R V GT FPGA 開発ボード	高速メザニンカード (HSMC) ドーターカード	✓	インテル

ビデオ・チュートリアル

チュートリアル #1: Altera VIP および ALSE AVDB を使用してビデオデザインをすばやく作成する

UDX10 4K60 Video Processing Reference Design (英語)

ビデオ・デザイン・チュートリアル #2: ビデオデザインの基本とインテル FPGA ビデオ・フレームワーク

4K ビデオおよび画像処理

オンライン・トレーニング・コース

VIP ワークショップ・ウェブ・シリーズ: インテルR FPGA でビデオ処理が簡単
4 部構成のインストラクター主導型ワークショップ・チュートリアル・シリーズでは、ビデオ & 画像処理スイートと社内接続 IP コアを使用したインテルR FPGA への基本的なビデオ処理アプリケーションの実装方法を説明します。ワークショップ・セッションの内容：?

1.?ビデオ処理パイプラインの構築

- 開発者キット、インクリメンタル・フローを介したビデオの処理
- ハードウェア実装の詳細な手順
- Nios II CPU 用 C++ API を使用したソフトウェア・アプリケーション開発

2.?VIP パイプラインのデバッグ戦略

- システムレベルの考慮事項と主なビデオコンセプトの概要
- ビデオシステムの構築とデバッグ方法の紹介
- 利用可能な CPU またはソフトウェアがない場合のシステムコンソールを使用した VIP コアの制御方法
- Avalon-ST ビデオプロトコルの概要

3.?シンプルなカスタム・コンポーネントの統合

- アプリケーションに「独自性」を出す方法
- VIP 対応のカスタム・コンポーネントの開発方法に関する手順

4.?オンスクリーン・ディスプレイ (OSD) オーバーレイの追加

- Nios による軽量グラフィックス・ライブラリーの使用
- ライブビデオ上へのテキストとグラフィック・コンテンツ・オーバーレイの追加

ビデオシステムの実装 (ODSP1118)

このトレーニングでは、インテルR FPGA ビデオ・プラットフォームとデザイン・フローを紹介します。このコースでは、さまざまな設計上の考慮事項とデバッグ手法に焦点を当て、ビデオ & 画像処理 IP のアルゴリズム上の制約について説明します。

ビデオ・デザイン・フレームワーク・ワークショップ (IDSP230)

このラボベースのハンズオンのビデオ & 画像処理ワークショップでは、VIP フレームワークを探索し、VIP 設計手法を習得する方法を学び、ビデオ & 画像処理ラボの演習を直接体験できます。

デバイスサポート

これらの機能の一般的なパフォーマンスと使用率の数値、および AvalonR メモリーマップド (Avalon-MM) および AvalonR-ST インターフェイスの詳細については、ビデオ & 画像処理スイートのユーザーガイドが利用いただけます。

IP の品質指標

基本情報
IP の初回リリース年	2009
サポートされるインテルR QuartusR ソフトウェアの最新バージョン	18.1
ステータス	製品化済み
提供内容
製品に含まれるものは以下のとおりです。デザインファイル (暗号化ソースコード、または合成後のネットリスト) ModelSim* - インテルR FPGA Edition ソフトウェア向けシミュレーション・モデルタイミング制約および / またはレイアウト制約テストベンチまたはデザインのサンプル変更履歴付きドキュメント Readme ファイル	○ ○ ○ ○ ○ ×
IP に同梱されるその他の提供物	なし
エンドユーザーによる IP のコンフィグレーションが可能なパラメーター化された GUI	○
インテルR FPGA IP 評価モードのサポート	○
ソース言語	Verilog
テストベンチ言語	Verilog
同梱ソフトウェア・ドライバー	sw.tcl ファイル
ドライバーのオペレーティング・システム (OS) サポート	該当なし
実装情報
ユーザー・インターフェイス	クロックド・ビデオ (クロックド・ビデオ入力への入力とクロックド・ビデオ出力からの出力)、AvalonR-ST (ほかのすべてのデータパス)
IP-XACT メタデータ	×
検証
サポートされるシミュレーター	ModelSim、VCS、Riviera-PRO、NCSim
検証済みハードウェア	ArriaR II GX/ GZ、ArriaR V、インテルR ArriaR 10、CycloneR IVES / GX、CycloneRV、インテルR CycloneR 10、インテルR MAX^R 10、Stratix^R IV、StratixR V
業界標準のコンプライアンス・テストの実施	×
｢あり｣の場合、実施したテストの種類	該当なし
｢あり｣の場合、使用したインテルR FPGA デバイス	該当なし
｢あり｣の場合、実施日	該当なし
｢なし｣の場合、今後の予定	該当なし
相互接続性
IP における相互接続性テストの実施有無	○
｢あり｣の場合、使用したインテルR FPGA デバイス	インテルR ArriaR 10 デバイス、インテルR CycloneR 10 デバイス
相互接続性レポートの提供	該当なし

テクニカルサポート

このインテルR FPGA IP ファンクションのこのスイートのテクニカルサポートについては、インテルR プレミア・サポートにアクセスしてください

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デザインサンプルと開発キット

関連リンク

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