當(dāng)前位置:首頁(yè) > 消費(fèi)電子 > 視頻技術(shù)
[導(dǎo)讀] Atria Logic公司開發(fā)的H.264編解碼IP(包括AL-H264E-4KI422-HW編碼器和AL-H264D-4KI422-HW解碼器)移植到Xilinx Zynq Z-7045 So

Atria Logic公司開發(fā)的H.264編解碼IP(包括AL-H264E-4KI422-HW編碼器和AL-H264D-4KI422-HW解碼器)移植到Xilinx Zynq Z-7045 SoC上,能夠?qū)崿F(xiàn)UHD 4K@60fps視頻流的操作,如下圖所示:

ArTIa Logic公司開發(fā)的H.264編解碼IP設(shè)計(jì)模塊圖

ArTIa Logic設(shè)計(jì)的AL-H264E-4KI422-HW 編碼IP核是基于硬件的,特性豐富,低延遲,高質(zhì)量,面向H.264(AVC) UHD Hi422幀內(nèi)編碼。AL-H264E-4KI422-HW編碼器與AL-H264D-4KI422-HW低延遲解碼器配對(duì)使用。

該IP核包含的特性如下:

全面的模塊化設(shè)計(jì),支持用戶自定義和擴(kuò)展

支持幀內(nèi)H.264和Hi422 5.1編碼和解碼

集成HDMI2.0接收和發(fā)送子系統(tǒng)

支持8/10位編解碼

支持RGB,YUV 4:2:2/4:4:4

低延遲 ~0.3秒

支持可變比特率(VBR)和恒定比特率(CBR)方式

視頻質(zhì)量0.99% SSIM,或者50dB PSNR或者更高

視頻處理子系統(tǒng)用于預(yù)/后處理,包括顏色空間轉(zhuǎn)換,視頻縮放和濃度二次抽樣

支持Gbps以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流輸出

我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)方案來(lái)評(píng)估我們的UHD編碼和解碼IP核以滿足4K@60fps性能需要,那么我們需要一個(gè)靈活的,功能強(qiáng)大的平臺(tái)。最終我們選用Xilinx ZC706評(píng)估套件,其是基于Zynq Z-7045 SoC,原因如下:

有一個(gè)現(xiàn)成的FMC擴(kuò)展板卡,提供4K HDMI視頻接口:TB-FMC-HDMI 4K 2.0版本子卡

Zynq Z-7045 SoC豐富的可編程邏輯資源能夠適應(yīng)編碼器和解碼器IP邏輯,滿足嚴(yán)格的時(shí)序要求以達(dá)到性能要求

Zynq SoC的處理器系統(tǒng)集成了雙核ARM Cortex-A9 MPCore處理器,能夠讓我們有能力修改應(yīng)用驅(qū)動(dòng)軟件和自定義設(shè)計(jì),像是應(yīng)用設(shè)計(jì)的GUI接口

H.264編碼器支持H.264 Hi422格式配置,5.1標(biāo)準(zhǔn)(3840x2160p30)幀內(nèi)唯一編碼。支持10位視頻流這表示從視頻條帶來(lái)看不會(huì)出現(xiàn)灰度和顏色退化現(xiàn)象。支持YUV4:2:2視頻流意味著能夠?qū)崿F(xiàn)更好的顏色劃分——尤其對(duì)于紅色很明顯——這使得圖像更加清晰。對(duì)于醫(yī)療成像場(chǎng)合視頻質(zhì)量非常重要。

Atria Logic公司UHD H.264編碼器IP模塊圖

幀內(nèi)編碼讓H.264編碼器實(shí)現(xiàn)幀頻延遲,宏模塊流水線架構(gòu)設(shè)計(jì)則進(jìn)一步降低延遲:大約0.3毫秒。流水線設(shè)計(jì)支持每個(gè)時(shí)鐘處理八個(gè)像素點(diǎn),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的4K@60fps視頻編碼。

Atria Logic公司開發(fā)的這款H.264編碼器僅使用了Zynq Z-7045 SoC 78%的可編程邏輯和DSP資源,以及55%的可用RAM,為其他必需電路預(yù)留了足夠的空間。

H.264解碼器支持H.264 Hi422格式配置,5.1標(biāo)準(zhǔn)(3840x2160p30)幀內(nèi)唯一編碼。同編碼器一樣支持10位視頻流編碼,即從視頻條帶來(lái)看不會(huì)出現(xiàn)灰度或者顏色退化現(xiàn)象。解碼器也支持YUV 4:2:2視頻格式,支持幀內(nèi)解碼,采用流水線架構(gòu)實(shí)現(xiàn)解碼器的幀率延遲。

Atria Logic公司 UHD H.264解碼器IP模塊圖

對(duì)于任何閉環(huán)的人/機(jī)應(yīng)用低延遲都非常重要。當(dāng)AL-H264E-4KI422-HW編碼器和AL-H264D-4KI422-HW低延遲解碼器通過IP網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)時(shí),玻璃延遲時(shí)間大約是0.6毫秒(不包括傳輸時(shí)間)。這大約是兩個(gè)幀的延遲時(shí)間。

Atria Logic H.264解碼器的實(shí)現(xiàn)僅占用了Zynq Z-7045 SoC 68%的可編程邏輯資源,35%的DSP資源,以及45%的RAM,為其它必需電路留出了足夠的空間。

HDMI子系統(tǒng)包括兩個(gè)主要模塊:Xilinx LogicCore HDMI TX和RX子系統(tǒng),如下圖所示:

HDMI收發(fā)器(GTX)模塊發(fā)送和接收串行HDMI TX和RX傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并且在串行數(shù)據(jù)流和片上并行數(shù)據(jù)流之前轉(zhuǎn)換。收發(fā)器模塊實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)與串行數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換采用的是Zynq SoC高速GT收發(fā)器作為HDMI PHY物理層接口。

TX子系統(tǒng)包括發(fā)送模塊、AXI Video轉(zhuǎn)換、視頻時(shí)序控制和可選的HDCP模塊。Axi Video數(shù)據(jù)流通道每個(gè)時(shí)鐘傳輸兩到四個(gè)像素點(diǎn)到HDMI TX子系統(tǒng),并且支持8,10,12位數(shù)據(jù)編碼。這個(gè)數(shù)據(jù)流符合AXI設(shè)計(jì)參考手冊(cè)(UG761)中定義的視頻傳輸協(xié)議,視頻轉(zhuǎn)換模塊將輸入的AXI-Stream轉(zhuǎn)換為本地視頻格式,視頻時(shí)序控制器用于生成本地視頻時(shí)序。音頻AXI Stream將多通道未壓縮的音頻數(shù)據(jù)傳輸給HDMI TX子系統(tǒng)。Zynq Z-7045 SoC的ARM Cortex-A9處理器通過CPU接口控制HDMI TX子系統(tǒng)的發(fā)送模塊。

HDMI RX子系統(tǒng)包括三個(gè)AXI協(xié)議接口。視頻轉(zhuǎn)換橋?qū)⒉东@的本地視頻轉(zhuǎn)換為AXI Stream數(shù)據(jù)流,將這些視頻數(shù)據(jù)通過AXI Video接口輸出,符合AXI設(shè)計(jì)參考手冊(cè)(UG761)中定義的協(xié)議規(guī)范。視頻時(shí)序控制器則測(cè)量視頻時(shí)序,接收的音頻通過AXI Stream音頻接口發(fā)送出去。CPU接口則實(shí)現(xiàn)與外設(shè)的控制和狀態(tài)數(shù)據(jù)通信。

HDCP模塊是可選的,不含在標(biāo)準(zhǔn)的IP核配置中。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉