2023 年 9 月 5 日
記事
Zynq UltraScale+ MPSoCは、次世代組み込みアプリケーション向けに、超低遅延の4K UHDビデオ伝送を実現します。業界全体でリアルタイムビデオ処理への依存度が高まるにつれ、最小限の遅延で高品質なビデオ配信を実現する需要も増大しています。ライブ放送、無人航空機システム(UAS)、医療画像処理、監視、防衛といったアプリケーションでは、迅速な意思決定とユーザーエクスペリエンスの向上を実現するために、信頼性の高い高性能ビデオストリーミングが不可欠です。
超低遅延で4Kビデオを配信することは、強力な処理能力、効率的なビデオ圧縮、最適化されたデータ伝送を必要とする複雑な課題です。これらの要件に対応するため、iWaveはAMD Zynq™ UltraScale+™ MPSoCプラットフォームをベースにした高性能ソリューションを提供しています。このソリューションは、ハードウェアアクセラレーションによるビデオ処理と、コンパクトで機能豊富なシングルボードコンピュータ(SBC)を組み合わせたものです。
iWave Zynq UltraScale+ MPSoC SBCは、高度な処理機能とハードウェアベースのH.264/H.265ビデオエンコード/デコードを統合することで、要求の厳しいビデオ処理アプリケーションを高速化するように設計されています。
シングルボードコンピュータとシステムオンモジュールの両方の展開をサポートするこのプラットフォームは、迅速なプロトタイピング、製品開発、および量産対応の組み込みシステムに必要な柔軟性を提供します。
4K HDMI、12G-SDI、USB 3.0、デュアルギガビットイーサネットなど、豊富な接続オプションを備えているため、幅広い高解像度イメージングおよびビデオストリーミングアプリケーションに適しています。
このプラットフォームは、高性能処理とプログラマブルロジックを組み合わせたAMD Zynq UltraScale+ MPSoCデバイス(ZU2、ZU3、ZU4、ZU5)を搭載しており、計算負荷の高いワークロードに対応します。
主な機能は次のとおりです。
コンパクトな設計により、システム全体のサイズを大きくすることなく、高性能なビデオ処理が可能になります。
このプラットフォームの主要な差別化要因の一つは、統合されたハードウェアビデオコーデックユニット(VCU)であり、AMD Zynq UltraScale+ MPSoC内でH.264およびH.265のエンコードとデコードを直接実装している点です。
貴重なFPGAリソースを消費するソフトウェアベースのコーデックとは異なり、組み込みVCUは最大4K UHD解像度、毎秒60フレームのビデオ圧縮と解凍を同時に実行できるため、システム遅延を大幅に削減し、電力効率を向上させます。
ハードウェア実装によってプロセッサのオーバーヘッドも最小限に抑えられるため、開発者はプログラマブルロジックのリソースをアプリケーション固有の高速化に集中させることができる。
リアルタイムのビデオストリーミングには、信頼性の高い高速接続が不可欠です。
iWave SBCは、以下を含む複数の通信インターフェースをサポートしています。
これらのインターフェースにより、有線および無線ネットワークを介した圧縮ビデオストリームの効率的な送受信が可能になります。
従来のFPGAベースのビデオプラットフォームの多くは、低遅延ストリーミングを実現するために、H.264/H.265エンコーダおよびデコーダIPコアに依存している。これらの実装は機能的には問題ないものの、通常、より大型のFPGAデバイスと大幅に高いロジックリソースを必要とするため、消費電力の増加、基板サイズの大型化、システムコストの上昇につながる。
AMD Zynq UltraScale+ MPSoC EVデバイスに搭載されている統合型ハードウェアVCUは、専用のビデオ処理ハードウェアを提供することで、これらの制限を解消します。
このアプローチにはいくつかの利点があります。
ハードウェアビデオコーデックユニットは、ストリーミングパイプラインのあらゆる段階において、ビデオ処理の遅延を大幅に改善します。
一般的な低遅延動作には以下が含まれます。
| 処理段階 | 標準的な低遅延 |
|---|---|
| ビデオキャプチャを選択します。 | 約1ミリ秒 |
| ビデオ符号化 | 4〜10ミリ秒 |
| ビデオデコーディング | 約9~17ミリ秒 |
| ディスプレイ出力 | 約16.6ミリ秒 |
この最適化されたパイプラインにより、ほぼリアルタイムのビデオ伝送が可能になり、このプラットフォームは遅延に敏感なアプリケーションに最適です。
ハードウェアビデオアクセラレーション、プログラマブルロジック、高速インターフェースの組み合わせにより、このプラットフォームは数多くの高度な画像処理アプリケーションに適しています。
一般的な使用例は次のとおりです:
AMD Zynq UltraScale+ MPSoCは、マルチコアArmプロセッサとプログラマブルFPGAロジック、および専用のハードウェアビデオコーデックユニットを単一のデバイスに統合しています。
主な利点は次のとおりです。
iWaveは、組み込みコンピューティングとFPGA技術における数十年にわたる専門知識を活かし、顧客が開発を加速させ、設計の複雑さを軽減できる、量産対応のハードウェアプラットフォームを提供しています。
同社は、FPGAベースのシステムオンモジュール、シングルボードコンピュータ、FPGA IPコア、およびエンジニアリングサービスなど、幅広い製品ポートフォリオを提供しており、産業オートメーション、医療、航空宇宙、自動車、防衛、コンピュータビジョン、AIといった業界をサポートしています。
次世代ビデオストリーミングシステム、エッジAIプラットフォーム、高速ビジョンアプリケーションの開発など、どのような用途であっても、iWaveのFPGAソリューションは、要求の厳しい組み込みアプリケーションに必要な性能、柔軟性、信頼性を提供します。
詳細については、www.iwave-global.comをご覧いただくか、mktg@iwave-global.com までお問い合わせください。
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