IP descodificador MJPEG GOWIN
Informació del producte
Especificacions
- Nom del producte: IP descodificador MJPEG de Gowin
- Marca comercial: Marca registrada de Guangdong Gowin Semiconductor Corporation
- Data de publicació: 09/26/2024
Característiques:
- Alçada de la imatge admesa de 64-1080 píxels
- Amplada d'imatge compatible de 64-1920 píxels
- Dinàmiques compatibles 444, 420, 422 subsampling
- Taula De-Huffman dinàmica compatible, amb fins a 2 taules DC i 2 AC
Instruccions d'ús del producte
Quant a aquesta guia
La Guia d'usuari del descodificador IP de Gowin MJPEG està dissenyada per ajudar els usuaris a comprendre les característiques i l'ús de la IP del descodificador MJPEG de Gowin. Proporciona descripcions de funcions, GUI i disseny de referència per facilitar l'aprenentatge ràpid.
Acabatview
El Gowin MJPEG Decoder IP inclou recursos lògics, disseny files, i programari d'aplicació. Els usuaris poden consultar les taules proporcionades per obtenir informació detallada sobre els recursos i el programari associats amb el producte.
Característiques i rendiment
El descodificador IP de Gowin MJPEG pot determinar dinàmicament la informació de la imatge d'entrada mitjançant les dades de la capçalera JPEG. Admet diverses alçades i amplades d'imatge, subsampopcions de ling i taules De-Huffman per millorar les capacitats de processament d'imatges.
Preguntes freqüents
- P: Què he de fer si trobo problemes tècnics mentre faig servir la IP del descodificador MJPEG de Gowin?
- A: Si trobeu problemes tècnics, poseu-vos en contacte amb Gowin Semiconductor per obtenir un suport tècnic complet. Pots contactar a través d'ells weblloc o correu electrònic proporcionats al manual d'usuari.
- P: Puc reproduir o distribuir el contingut del manual d'usuari?
- A: No, està prohibida la reproducció o transmissió de qualsevol part del document sense el consentiment previ per escrit de GOWINSEMI.
Copyright © 2024 Guangdong Gowin Semiconductor Corporation. Tots els drets reservats.
és una marca comercial de Guangdong Gowin Semiconductor Corporation i està registrada a la Xina, l'Oficina de Patents i Marques dels EUA i altres països. La resta de paraules i logotips identificats com a marques comercials o marques de servei són propietat dels seus respectius titulars. Cap part d'aquest document no es pot reproduir ni transmetre de cap forma ni per cap mitjà, electrònic, mecànic, per fotocòpia, enregistrament o qualsevol altre, sense el consentiment previ per escrit de GOWINSEMI. Exempció de responsabilitat GOWINSEMI no assumeix cap responsabilitat i no ofereix cap garantia (expressa o implícita) i no es fa responsable de cap dany incorregut en el vostre maquinari, programari, dades o propietat com a resultat de l'ús dels materials o de la propietat intel·lectual, excepte com s'indica als Termes i condicions de GOWINSEMI. Condicions de venda. GOWINSEMI pot fer canvis en aquest document en qualsevol moment sense previ avís. Qualsevol persona que confii en aquesta documentació s'ha de posar en contacte amb GOWINSEMI per obtenir la documentació actual i les errates.
Historial de revisions
| Data | Versió | Descripció |
| 09/26/2024 | 1.0E | Versió inicial publicada. |
Quant a aquesta guia
Propòsit
L'objectiu de la Guia d'usuari de Gowin MJPEG Decoder IP és ajudar-vos a conèixer les característiques i l'ús de Gowin MJPEG Decoder IP proporcionant les descripcions de les funcions, la GUI i el disseny de referència, etc. Ajuda els usuaris a conèixer ràpidament les característiques i l'ús de Gowin MJPEG. IP del descodificador.
Documents relacionats
Les últimes guies d'usuari estan disponibles a GOWINSEMI weblloc. Podeu trobar els documents relacionats a www.gowinsemi.com:
- Full de dades de la sèrie DS961, GW2ANR de productes FPGA
- Full de dades de la sèrie DS102, GW2A de productes FPGA
- Full de dades de la sèrie DS226, GW2AR de productes FPGA
- Full de dades DS976, GW2AN-55
- DS1228, Arora V FPGA Products Overview
- Full de dades dels productes DS981, Arora V 138K i 75K FPGA
- Fitxa de dades dels productes DS1225, Arora V 60K FPGA
- Fitxa de dades dels productes DS1103, Arora V 25K FPGA
- SUG100, Guia d'usuari del programari Gowin
Terminologia i abreviatures
La terminologia i les abreviatures utilitzades en aquest manual es mostren a la Taula 1-1.
Taula 1-1 Terminologia i abreviatures
| Terminologia i abreviatures | Significat |
| ALU | Unitat Aritmètica Lògica |
| BSRAM | Bloqueja la memòria estàtica d'accés aleatori |
| CSC | Conversió d'espai de color |
| IDCT | Transformada de coseus discreta inversa |
| LUT | Taula de consulta |
| MJPEG | Grup conjunt d'experts fotogràfics de Motion |
| SSRAM | Shadow Static Random Access Memory |
Suport i comentaris
Gowin Semiconductor ofereix als clients un suport tècnic integral. Si teniu cap pregunta, comentari o suggeriment, no dubteu a posar-vos en contacte amb nosaltres directament mitjançant la informació que es proporciona a continuació.
Weblloc: www.gowinsemi.com
Correu electrònic: support@gowinsemi.com
Acabatview
Gowin MJPEG Decoder IP és un descodificador d'imatge dinàmic fotograma a fotograma que pot descomprimir les dades d'imatge comprimides segons l'estàndard JPEG Baseline i convertir-les en format RGB. En descomprimir diversos fotogrames d'imatges estàndard JPEG, permet una sortida de vídeo dinàmica. A causa de les diferents característiques de les imatges i les relacions de compressió utilitzades, les taxes d'entrada i sortida no són fixes. Gowin MJPEG Decoder IP està dissenyat per realitzar la descodificació fotograma a fotograma d'imatges comprimides utilitzant l'estàndard JPEG Baseline mentre s'utilitzen recursos lògics mínims.
Taula 2-1 IP del descodificador MJPEG de Gowinview
| IP descodificador MJPEG de Gowin | |
| Recurs lògic | Consulteu la taula 3-1 |
| Entregat Doc. | |
| Disseny Files | Verilog |
| Disseny de referència | Verilog |
| Banc de proves | Verilog |
| Flux de prova i disseny | |
| Programari de síntesi | Síntesi de Gowin |
| Programari d'aplicació | Programari Gowin |
Nota!
Per als dispositius compatibles, podeu fer clic aquí per obtenir la informació
Característiques i rendiment
Característiques
- La informació de la imatge d'entrada es pot determinar de forma dinàmica a través de les dades de la capçalera JPEG, com ara:
- Alçada de la imatge admesa de 64-1080 píxels
- Amplada d'imatge compatible de 64-1920 píxels
- Dinàmiques compatibles 444, 420, 422 subsampling
- Taula De-Huffman dinàmica compatible, amb fins a 2 taules DC i 2 AC
- Taula de quantització dinàmica compatible
- Mida predefinida compatible (estàtica)
- L'amplada de bits de dades comprimides d'entrada és de 32 bits
- L'amplada de bits de dades de la imatge de sortida per canal és de 8 bits, és a dir, 24 bits per a RGB
- La velocitat de sortida pot arribar fins a 1080P a 30 FPS
Màx. Freqüència
El màx. La freqüència de Gowin MJPEG Decoder IP es determina principalment pel grau de velocitat dels dispositius seleccionats. Quan s'utilitza la sèrie de dispositius GW5A-25, es pot aconseguir una velocitat màxima de descodificació de 65 MHz.
Latència
La latència de Gowin MJPEG Decoder IP ve determinada pels paràmetres de configuració.
Ús dels recursos
Gowin MJPEG Decoder IP pot ser implementat per Verilog. El seu rendiment i la utilització dels recursos poden variar quan el disseny s'utilitza en diferents dispositius, o amb diferents densitats, velocitats o graus.
Preneu GW5A-25 FPGA com a exempleample. Vegeu la Taula 3-1 per a la utilització dels recursos. Per a les aplicacions dels altres dispositius GOWINSEMI, consulteu la versió posterior.
Taula 3-1 Ús dels recursos IP del descodificador MJPEG de Gowin
| Dispositiu | Grau de velocitat | Nom del recurs | Ús dels recursos |
|
GW5A-25 |
C8/I7 |
BSRAM | 18 |
| SSRAM | 0 | ||
| Registres | 15306 | ||
| LUTs | 7363 | ||
| ALUs | 6207 | ||
| E/S Buf | – |
Descripció funcional
Estructura i funció d'IP del descodificador MJPEG de Gowin
Gowin MJPEG Decoder IP pot realitzar una descompressió contínua d'imatges estàndard JPEG. Processa les dades d'imatge comprimides rebudes a través de diversos mòduls, com ara De-Huffman, De-quantize, De-Zigzag, Inverse Discrete Cose Transform (IDCT) i la conversió d'espai de color (YCbCr a RGB), abans de sortir la imatge. El diagrama de blocs del sistema és el que es mostra a la figura 4-1.
Figura 4-1 Interfície de configuració IP del descodificador MJPEG de Gowin
Descripció del diagrama de blocs
Descodificació de Huffman
Huffman decode fa referència al procés de restauració de dades que s'han comprimit mitjançant Huffman Encode. Per descodificar les dades codificades per Huffman, cal la taula Huffman corresponent, que assigna caràcters als seus respectius codis Huffman. Les dades d'entrada i els codis de la taula es comparen un per un fins que es troba una coincidència.
Desquantització
La desquantificació implica multiplicar els coeficients DCT pels coeficients de quantificació. La taula de coeficients de quantificació es transmet juntament amb les dades de la capçalera JPEG. La desquantificació implica multiplicar coeficients diferents de zero pels seus respectius factors de quantificació.
Des-ziga-zaga
De-zig-zag es refereix a la reordenació dels coeficients que es fan ziga-zaga durant la compressió, d'acord amb l'índex següent, tal com es mostra a continuació.
Figura 4-2 Taula de zigzag
Transformada de coseus discreta inversa
L'IDCT utilitza els coeficients DCT desquantificats a l'algoritme IDCT per convertir-los del domini de la freqüència al domini del temps original. La unitat de càlcul mínima de JPEG és 8×8. Introduint una matriu de coeficient IDCT de domini de freqüència 8×8 2D C, l'IDCT pot calcular la matriu de valor de píxel restaurada P utilitzant la fórmula següent:
La fórmula de càlcul és la següent:
Aquest mòdul s'implementa tal com es mostra a la figura anterior. Per reduir la utilització de DSP i augmentar la velocitat, el mòdul IDCT utilitza un algorisme de transformació de papallona a l'FPGA per realitzar les operacions de conversió. En realitzar dues operacions IDCT 1D, s'obté el resultat de la multiplicació de matrius 2D, que és la sortida del mòdul IDCT. A Gowin MJPEG Decoder IP, l'algoritme de transformació de papallona s'implementa mitjançant desplaçadors i sumadors a l'FPGA per simular la multiplicació. Com a resultat, el resultat real pot tenir un lleuger error en comparació amb el resultat obtingut de la fórmula, amb un marge d'error inferior al 5%.
Sampling Restauració
El sampL'estàndard ling per al marc es pot obtenir a partir de les dades de la capçalera JPEG. Durant la descodificació, la imatge es restaura segons el s corresponentampestàndard de ling. Aquesta IP admet tres sampestàndards de ling: 4:4:4, 4:2:0 i 4:2:2, tal com es mostra a la figura següent.
Conversió d'espai de color
La conversió d'espai de color (CSC) implica convertir components Y (luminància), Cb (crominància) i Cr (croma) en píxels d'imatge RGB. Les fórmules de conversió són les següents:
Per reduir la utilització de DSP i augmentar la velocitat, el mòdul CSC del MJPEG Decoder IP simula la multiplicació mitjançant canvis i addicions basades en les fórmules anteriors. Com a resultat, la sortida real pot diferir lleugerament dels valors calculats, amb un marge d'error inferior al 5%.
Descripció del port
Les descripcions dels ports d'E/S de Gowin MJPEG Decoder IP són com es mostra a . El diagrama de ports és el que es mostra a la figura 5-1.
Figura 5-1 Diagrama de ports
Taula 5-1 Llista d'E/S de la IP del descodificador MJPEG de Gowin
| Senyal | Amplada de dades | E/S | Descripció |
| clk | 1 | Entrada | Senyal de rellotge d'entrada |
| clk2 | 1 | Entrada | Senyal de rellotge de sortida |
| primer | 1 | Entrada | Senyal de restabliment, actiu-baix |
| In_vàlid | 1 | Entrada | Dades d'entrada vàlides |
| In_data | 32 | Entrada | Dades d’entrada |
| In_strb | 4 | Entrada | Entrada fixa 4'hF |
| Senyal | Amplada de dades | E/S | Descripció |
| En_últim | 1 | Entrada | Senyal temporalment sense utilitzar |
| Fora_en_acceptar | 1 | Sortida | Senyal de sortida que indica l'acceptació de les dades següents |
| Fora_vàlid | 1 | Sortida | Indicador vàlid de píxels de sortida |
| Amplada | 16 | Sortida | Amplada de la imatge de sortida |
| Alçada | 16 | Sortida | Alçada de la imatge de sortida |
| Coordenada_x | 16 | Sortida | Coordenada horitzontal del píxel vàlid |
| Coordenada_y | 16 | Sortida | Coordenada vertical del píxel vàlid |
| R | 8 | Sortida | Sortida de canal vermell de 8 bits |
| G | 8 | Sortida | Sortida canal verd de 8 bits |
| B | 8 | Sortida | Sortida de canal blau de 8 bits |
Descripció del temps
Aquesta secció descriu el temps de la IP del descodificador MJPEG de Gowin. El temps de Gowin MJPEG Decoder IP és el que es mostra a la figura 6-1.
Figura 6-1 Temporització del senyal
Com es mostra a la figura anterior, afirmeu in_valid i introduïu les dades de la imatge comprimida mitjançant l'estàndard JPEG de la línia de base, i el senyal out_in_accept indica que es poden introduir les dades següents. S'emet un senyal out_valid, que indica que les dades de sortida són vàlides.
Configuració de la interfície
Inicieu "IP Core Generator" des del menú "Eines" del programari Gowin i, a continuació, podeu trucar i configurar el descodificador MJPEG al tipus "Multimèdia". La icona de la barra d'eines també està disponible tal com es mostra a la figura 7-1.
Figura 7-1 Obriu la IP mitjançant la icona de la barra d'eines
La interfície de configuració IP del descodificador MJPEG és com es mostra a la figura 7-2.
Aquest manual pren el xip GW2A-55 i el número de peça GW2A-LV55PG484C8/I7 com a example.
- Podeu configurar la IP generada file nom a la "File quadre de text "Nom".
- Podeu configurar el nom del mòdul IP generat al quadre de text "Nom del mòdul".
- Podeu configurar el camí de la carpeta principal IP generada al quadre de text "Crea en".
Disseny de referència
Consulteu els casos de prova relacionats a Gowin MJPEG Decoder IP RefDesign.
Documents/Recursos
 |
IP descodificador MJPEG GOWIN [pdfGuia de l'usuari IP descodificador MJPEG, IP descodificador |
