《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 可編程邏輯 > 設計應用 > 高密度可編程FIFO存儲器在視頻圖像中的應用
高密度可編程FIFO存儲器在視頻圖像中的應用
摘要: 在這篇文章中,我們將首先介紹幾個視頻應用,了解其數據路徑及需要處理的數據性質。下一步,我們將盡力估計在視頻處理通道中操作數據的復雜性。然后會介紹可編程高密度FIFO和其能力,以及它如何能更有效率的替代當前傳統的使用SDRAM和FPGA實現幀緩存的方案.
Abstract:
Key words :

     在這篇文章中,我們將首先介紹幾個視頻應用,了解其數據路徑及需要處理的數據性質。下一步,我們將盡力估計在視頻處理通道中操作數據的復雜性。然后會介紹可編程高密度FIFO和其能力,以及它如何能更有效率的替代當前傳統的使用SDRAM和FPGA實現幀緩存的方案.

  視頻應用概述:

  圖1顯示了IPTV的系統框圖。輸入傳輸流可以是任何編碼形式如DVB -ASI,MPEG2或SDI,他們通過用多格式解碼器(multi-format CODEC)傳輸,轉換成(即解碼或重解碼)成H.264傳輸流。經編碼的傳輸流用通道信息封裝并通過以太網發送。在接收路徑,到來的傳輸流在顯示之前要進行解碼和后處理,例如降噪、顏色增強,縮放,去隔行等。

  

電子系統設計

 

  圖2顯示了一個用于電影制作和攝影棚的HD(高清)專業相機的系統框圖。捕獲到的圖像經過一個圖像處理器,進行色彩處理、亮度提高、數碼縮放、幀速率轉變等等。圖像處理單元通常使用一個基于FPGA的設計,由于大部分的圖像處理是專有的,會經常發生變化。應用處理器管理與其它設備的通訊以及壓縮并存儲捕獲到的內容到海量存儲(HDD)。應用處理器也有一個圖形引擎來進行屏幕顯示(OSD),它和進來的視頻混合后顯示。

  

電子系統設計

從上述例子中,我們可以看到數據處理包括兩種類型:

 

  1) 幀同步: 在一些任務中需要幀同步(例如,通過以太網傳輸和接收時,當碼流速度不斷變化而解碼器需要一個恒速的傳輸流)。雖然存儲器對同步的要求似乎很小,但當涉及到多個碼流時它可能很顯著。這種同步可以由一個異步FIFO實現。

  2) 幀存儲: 幀存儲在這些地方需要:任何暫時的處理如幀率轉換,數碼變焦(縮放),或執行去隔行。儲存的幀數量隨著需要的臨時信息數目增加而增加。當視頻數據按照本來的順序時,幀緩存也必須是“先進先出”。

  通過上面的討論,我們可以說,所有的儲存和同步都可以使用FIFO實現。那么理想的FIFO應該是多大的呢?一個典型的1080p 幀,10位 4:2:2格式將需要存儲器大小為39.55M位(每行像素數*每幀行數*每像素比特數= 1920*1080*20)。預計總容量可以通過需要存儲的幀數乘以這個數字。典型的視頻處理算法需要存儲2到3幀,這意味著總容量要達到120M位。由于不可能有如此大的基于片上SRAM的FIFO存儲器,一般的方法是使用一個DRAM來緩存這個數據。

  高密度FIFO -傳統的實施和及其復雜性。

  幀緩存就是高密度FIFO,傳統上使用外部DDR SDRAM實現。舉例說明一個典型的視頻處理應用和這些FIFO如何實現。

  

電子系統設計

 

  圖3顯示了一個典型情況的數據路徑,有4種不同來源的視頻流需要顯示在同一個顯示器上。四個以1080p60(24位RGB)分辨率捕捉視頻的高清相機使用一個cameralink接口連接到系統上。色彩空間轉換 (從RGB到YCbCr)及色度采樣降低(從4:4:4到4:2:2)后,橫向和縱向幀按比例減少,并儲存在DDR2 SDRAM里。存儲的幀可以按要求讀回和定位,結果幀和融合幀然后提高采樣速度和色彩空間轉換為通過LVDS連接來驅動面板。

  讓我們看看存儲器大小和帶寬要求:

  (i) 大小要求:

  盡管這里沒有涉及到時間處理,為了避免一個源的兩幀被分開儲存,這樣當一幀正在寫時,另一個幀可能要讀回來。兩幀圖像的大小是((1920 * 1080 * 16)/ 4)* 2 ~ = 63.3M位。

  (ii)帶寬要求:

  由于讀和寫路徑為復用的,所需帶寬是讀、寫路徑帶寬之和。

  寫路徑頻率=(每個客戶端頻率)*( 客戶端數量)=(148.5/4 )* 4 = 148.5MHz

  讀路徑頻率=輸出幀分辨率頻率= 148.5MHz。

  實際的工作頻率為( (讀頻率+寫頻率) / 2 +其它開銷),因為接口工作在雙數據速率,并且還有一些其它開銷,如DRAM存儲器刷新周期、bank地址切換等等。假設為80%的效率,那么將在185MHz的頻率運行。

  (iii)內存接口大小和I / O需求:

  當畫面以16位4:2:2格式存儲時,一個16位接口就足夠了。根據計算,FPGA 的I/O總數的為46:

  時鐘引腳(2個用于差分時鐘,1個用于時鐘使能)= 3引腳

  命令引腳(片選,RAS, CAS, WE)= 4引腳

  地址引腳(14個地址線、3個 bank地址線)= 17引腳

  數據線(X16接口)= 16引腳

  數據選通及分離(4個引腳用于2微分DQS,2個用于分離數據)= 6引腳

  高密度FIFO -離散的存儲器:

  現在讓我們看看使用離散可編程高密度FIFO的實現方式和特性定義,這樣DDR2 SDRAM存儲器就可以由簡單的數據存儲便可以由簡單的數據存儲代替。

  (i)多隊列特點:

  如果FIFO存儲器定義為一個單一塊的內存,那么寫多個視頻流是不可能的。因此,FIFO必須能夠配置并分成多個隊列。在上文的例子中,有四種不同的畫面要寫,并且四個幀必須同時從不同的隊列同時。因此,我們的應用需要至少八個隊列。

  (ii)分離和重傳:

  有可能從一個標準的FIFO曾經讀過的數據又從FIFO丟失了。FIFO指針可以重新編程,允許任何幀都可以根據需求多次讀出。

  圖4顯示了賽普拉斯CYFX072VXXX HD-FIFO的框圖。

  

電子系統設計

 

  

電子系統設計

 

  圖5給出了使用賽普拉斯HDFIFO替代DDR2芯片的應用案例。離散HD-FIFO相對于傳統實現的優勢:

 

  結構優點:

  (i) 由于讀和寫路徑是分開的,沒有其它操作開銷,操作頻率可以降低一半以上,這些都是很顯著的優勢。

  (ii)由于使用的是SDRAM控制器,不需要仲裁機制,FPGA內部邏輯變得更簡單。

  (i) 信號開關頻率降低一半以上,允許增加建立時間余量,相對于DDR2來說沒有嚴格的輸出同步要求。

  (iv) 設計里時鐘域的數量減少了,因此降低了相關時序切換和交叉時鐘域的問題。

  電氣優點:

  (i)減少了信號切換頻率,從而減少了線路板上的開關噪聲。

  (ii) HD-FIFO 的IO邏輯可以是任何LVCMOS接口,相對于DDR2 SDRAM的SSTL2邏輯有更大的噪聲冗余。

  節省成本:

  在高端FPGA的解決方案中使用HD FIFO可以節省 FPGA資源,具體如下:

  (i) SDRAM控制器,降低了所需的存儲器,I/O,和邏輯

  (ii)視頻處理功能,這些功能可以采用多隊列特征在HD FIFO上實現,如:

  a. 視頻信號的隔行/去隔行

  b. PIP實施

  c. 交叉信號處理

  使用高密度FIFO可以節省邏輯元件,寄存器,內存和I / O,可以幫助開發人員把高端FPGA換為更小的FPGA,從而可以節省20 ~ 30%的成本。

  

Figure6.有無高密度FIFO系統框圖比較。(電子系統設計)

 

  Figure6.有無高密度FIFO系統框圖比較。

  高密度FIFO基于SRAM技術,為客戶提供了高數據可靠性和低延遲性。簡單易用的總線接口可以減少實施和調試工作。高密度FIFO密度可以達到144 Mb,速度可以到150 MHz,具備segment特色,還有很多增值功能,如多隊列和可選的存儲器架構,可以幫助開發人員設計更快、更有效率,從而使其適應廣泛的應用。它已經是一個成熟的解決方案,可以加速推向市場的時間,同時減少相關設計工作。該器件還可提供很寬的擴展選擇,可以適應視頻廣播,軍事,醫學影像,基站(網絡)設備,滿足很多應用,如:

  普通高清格式幀緩存 (720p ,1080i ,1080p): 存儲四個1080p分辨率的幀

  HDTV/SDTV幀同步

  交換或格式轉換器盒子

  高端數碼攝像機

  軍事雷達中高密度緩存

  醫學成像

  基站--3G,4G及網絡

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
热re99久久精品国产66热_欧美小视频在线观看_日韩成人激情影院_庆余年2免费日韩剧观看大牛_91久久久久久国产精品_国产原创欧美精品_美女999久久久精品视频_欧美大成色www永久网站婷_国产色婷婷国产综合在线理论片a_国产精品电影在线观看_日韩精品视频在线观看网址_97在线观看免费_性欧美亚洲xxxx乳在线观看_久久精品美女视频网站_777国产偷窥盗摄精品视频_在线日韩第一页
  • <strike id="ygamy"></strike>
  • 
    
      • <del id="ygamy"></del>
        <tfoot id="ygamy"></tfoot>
          <strike id="ygamy"></strike>
          国产精品久久久久久久第一福利| 欧美韩日视频| 先锋亚洲精品| 欧美亚洲免费| 欧美激情第1页| 亚洲国产成人久久综合一区| 国产精品剧情在线亚洲| 在线观看视频一区二区| 亚洲精品中文在线| 亚洲精品久久久久久下一站| 亚洲国产精品久久人人爱蜜臀| 一本大道久久a久久精二百| 国产亚洲午夜高清国产拍精品| 久久精彩免费视频| 国产亚洲精品美女| 欧美777四色影视在线| 午夜精品成人在线| 老鸭窝亚洲一区二区三区| 国产综合一区二区| 欧美一区国产一区| 一区二区视频在线观看| 中文无字幕一区二区三区| 亚洲黄色毛片| 亚洲一区二区三区中文字幕在线| 欧美一区二区三区免费在线看| 国产日韩欧美| 国产视频在线观看一区二区三区| 久久综合九色综合欧美狠狠| 国产日韩欧美综合一区| 亚洲影音先锋| 欧美jjzz| 136国产福利精品导航| 狠狠网亚洲精品| 欧美区一区二区三区| 亚洲欧美激情一区二区| 国产女人精品视频| 欧美一级片久久久久久久| 国产精品免费一区二区三区观看| 国产一区二区三区久久精品| 国产精品嫩草影院av蜜臀| 久久久久久黄| 亚洲麻豆国产自偷在线| 一区二区不卡在线视频 午夜欧美不卡在| 久久久久一区| 亚洲欧美一区二区原创| 亚洲春色另类小说| 国产精品一区二区在线观看不卡| 国产日韩欧美中文| 亚洲黄色av| 国产精品捆绑调教| 中日韩男男gay无套| 精品动漫3d一区二区三区免费| 欧美激情一区二区三区高清视频| 欧美91视频| 伊人色综合久久天天| 在线观看精品视频| 亚洲一区二区在线看| 亚洲激情成人| 国产亚洲精品v| 久久久99国产精品免费| 国产私拍一区| 国产一区观看| 欧美日韩中国免费专区在线看| 一区视频在线看| 国产精品久久久久久久久久久久久| 欧美成人黑人xx视频免费观看| 亚洲电影免费在线观看| 国产精品美女在线观看| 亚洲美女诱惑| 亚洲剧情一区二区| 91久久精品日日躁夜夜躁欧美| 亚洲国产精品99久久久久久久久| 国产精品videosex极品| 亚洲婷婷在线| 亚洲免费精彩视频| 亚洲国产成人在线视频| 在线一区二区三区四区五区| 国产在线成人| 亚洲专区在线| 在线播放中文一区| 久久蜜桃资源一区二区老牛| 国产欧美日韩视频一区二区三区| 国产欧美在线视频| 久久乐国产精品| 最新国产乱人伦偷精品免费网站| 欧美激情第10页| 欧美aaaaaaaa牛牛影院| 国产日韩在线一区二区三区| 免播放器亚洲| 亚洲视频电影在线| 欧美+日本+国产+在线a∨观看| 99成人在线| 欧美电影电视剧在线观看| 久久久国产亚洲精品| 亚洲精品在线一区二区| 免费一级欧美片在线观看| 你懂的一区二区| 欧美精品高清视频| 欧美成人精品一区| 99视频精品全部免费在线| 一区二区三区回区在观看免费视频| 欧美激情精品久久久久久久变态| 国产综合视频在线观看| 欧美成人精品1314www| 久久综合亚洲社区| 国产精品久久久亚洲一区| 韩国精品主播一区二区在线观看| 久久久91精品国产一区二区三区| 国产乱子伦一区二区三区国色天香| 欧美日韩国产限制| 午夜精品免费| 欧美一区2区三区4区公司二百| 国产精品丝袜久久久久久app| 伊人男人综合视频网| 欧美一区二区三区久久精品| 亚洲伦理精品| 国一区二区在线观看| 国产欧美一区二区精品仙草咪| 在线视频一区二区| 亚洲欧美激情精品一区二区| 亚洲欧美日韩第一区| 欧美视频中文一区二区三区在线观看| 亚洲精品乱码久久久久久日本蜜臀| 免费不卡欧美自拍视频| 在线免费观看日本欧美| 午夜精品国产更新| 欧美国产日韩在线观看| 国外成人在线| 在线不卡视频| 欧美日本国产精品| 亚洲日本va午夜在线电影| 欧美成人国产一区二区| 狠狠色香婷婷久久亚洲精品| 欧美国产精品人人做人人爱| 国内久久精品| 亚洲永久免费视频| 国产精品免费看| 欧美精品手机在线| 欧美性开放视频| 精品91在线| 久久成人免费日本黄色| 欧美激情第3页| 欧美大胆a视频| 国产婷婷成人久久av免费高清| 亚洲欧美美女| 欧美日韩高清在线一区| 亚洲视频欧洲视频| 欧美日韩国产精品成人| 中国成人亚色综合网站| 夜夜爽av福利精品导航| 亚洲日本乱码在线观看| 欧美激情一区二区三区在线| aa级大片欧美三级| 亚洲国产高清一区二区三区| 一区二区91| 欧美日韩免费视频| 狠久久av成人天堂| 麻豆精品在线视频| 尤物yw午夜国产精品视频明星| 亚洲最快最全在线视频| 久久久午夜电影| 国产一区二区日韩精品| 久久成人精品无人区| 国内精品伊人久久久久av一坑| 欧美一区激情视频在线观看| 亚洲精品国产日韩| 国产欧美va欧美不卡在线| 亚洲午夜激情在线| 欧美日本国产精品| 毛片基地黄久久久久久天堂| 国产在线成人| 久久av一区二区| 欧美日韩专区在线| 久久精品国产亚洲一区二区三区| 国内偷自视频区视频综合| 亚洲精品久久在线| 中日韩男男gay无套| 国内不卡一区二区三区| 性感少妇一区| 欧美日韩色一区| 国产精品乱子乱xxxx| 亚洲黄色毛片| 亚洲福利视频网| 一区二区三区导航| 韩日精品在线| 国产精品免费一区二区三区在线观看| 久久嫩草精品久久久精品| 国产精品免费区二区三区观看| 亚洲精品中文字幕在线| 翔田千里一区二区| 国产欧美欧洲在线观看| 欧美国产亚洲另类动漫| 国内精品视频一区| 久久精品久久99精品久久| 国产欧美日韩一区| 国产精品免费观看视频| 欧美成人精品在线| 欧美成人伊人久久综合网| 亚洲视频999| 免费的成人av| 久久综合伊人77777| 午夜精品久久久久久久99热浪潮| 国产日本欧美视频| 国产精品毛片大码女人| 国产精品自拍一区| 亚洲私人影院在线观看| 久久先锋资源| 欧美精品色综合| 一区二区亚洲欧洲国产日韩| 午夜精品久久久久久久男人的天堂| 久久亚洲精品中文字幕冲田杏梨| 美女999久久久精品视频| 一本色道久久加勒比88综合| 国产欧美一区二区三区另类精品| 99re在线精品| 国内精品免费在线观看| 欧美精品成人91久久久久久久| 欧美一区二区三区四区视频| 欧美体内谢she精2性欧美| 欧美精品二区| 一区二区在线不卡| 国产精品成人午夜| 欧美成人免费观看| 欧美日韩一区二区三区视频| 欧美va亚洲va香蕉在线| 午夜精品久久久久久久久| 国产一区二区三区av电影| 国模精品一区二区三区色天香| 中文在线资源观看视频网站免费不卡| ●精品国产综合乱码久久久久| 玖玖玖免费嫩草在线影院一区| 久久五月婷婷丁香社区| 国产一区二区三区四区hd| 国模叶桐国产精品一区| 国产一区视频观看| 国外成人在线| 蜜桃久久精品乱码一区二区| 国产亚洲一本大道中文在线| 亚洲国产成人久久综合一区| 国产亚洲精久久久久久| 亚洲在线视频网站| 国产资源精品在线观看| 激情欧美一区二区| 国产日韩高清一区二区三区在线| 久久久欧美精品sm网站| 国产精品亚洲一区二区三区在线| 欧美日韩视频第一区| 欧美成ee人免费视频| 亚洲日本成人在线观看| 国产欧美精品va在线观看| 一区二区三区我不卡| 欧美日韩亚洲精品内裤| 午夜一区不卡| 国产在线观看一区| 在线观看视频免费一区二区三区| 久久精品91久久香蕉加勒比| 国产一级久久| 亚洲国产精品专区久久| 久久精品中文字幕一区二区三区| 亚洲午夜一区二区| 亚洲在线观看视频| 毛片一区二区三区| 国产精品一区二区你懂得| 久久久久久9999| 欧美激情亚洲视频| 国产精品日韩久久久久| 亚洲三级电影在线观看| 国产精品免费网站| 亚洲三级影片| 亚洲一区二区三| 亚洲精品欧美在线| 国产精品白丝黑袜喷水久久久| 欧美成人中文字幕在线| 亚洲一级二级在线| 国产一区二区高清视频| 国产欧美一区二区色老头| 久久琪琪电影院| 欧美成人一区二区| 一区二区三区久久网| 亚洲毛片在线免费观看| 在线观看精品| 欧美在线视频导航| 欧美激情一区二区三级高清视频| 久久久久国内| 欧美亚洲综合另类| 一区二区亚洲| 久久精品国产一区二区电影| 欧美视频一二三区| 亚洲激情婷婷| 欧美精品一区三区在线观看| 久久黄色网页| 欧美成人亚洲成人日韩成人| 亚洲免费精品| 亚洲一区二区三区四区五区午夜| 亚洲大胆人体在线| 欧美mv日韩mv国产网站app| 欧美精品激情blacked18| 久久蜜桃精品| 国内在线观看一区二区三区| 亚洲精品国产无天堂网2021| 一个人看的www久久| 亚洲理伦在线| 在线一区日本视频| 亚洲日本成人| 欧美一区二区三区电影在线观看| 国产精品99久久久久久久久| 久久都是精品| 媚黑女一区二区| 国产欧美一区二区精品秋霞影院| 国产精品www994| 中国日韩欧美久久久久久久久| 国产日本欧美在线观看| 国产精品综合色区在线观看| 欧美日产国产成人免费图片| 妖精视频成人观看www| 欧美本精品男人aⅴ天堂| 欧美日韩综合精品| 欧美午夜无遮挡| 欧美精选一区| 国产日韩欧美高清| 国产欧美日韩中文字幕在线| 亚洲韩国日本中文字幕| 欧美成人乱码一区二区三区| 欧美激情一二三区| 欧美视频在线观看免费网址| 欧美激情精品久久久久久久变态| 国产精品国产三级国产aⅴ无密码| 欧美一区二区三区喷汁尤物|