MPSoC SoMで12G SDI入出力による4K UHDエンコード＆デコードを実現

我々は4K革命の入り口に立っている。放送であれ、ライブストリーミングであれ、ビデオ監視であれ、4K/Ultra-HD解像度は業界標準の主流となっている。その高画質、優れたビデオ解像度、シャープなディテールを保持する能力は、ビデオ体験を全く新しい次元へと導きます。4Kビデオ映像のサイズはかなり大きいため、4Kデータストリームを保存・伝送するための信頼性の高い高速コーデックメカニズムが重要です。

iWaveのZynq® UltraScale+™ MPSOC ZU4EVプラットフォームは、ビデオデータの高効率4Kエンコード/デコードに最適なソリューションです。革新的なARM® + ザイリンクスFPGAアーキテクチャにより、このプラットフォームは高性能4Kエンコード/デコード・アプリケーション向けにインテリジェントな適応型処理を提供します。SOMは、最大4個のArm® Cortex®A53、デュアルCortex® R5リアルタイム・プロセッサ、Arm® Mali 400 MP2 GPU、192k～504kのプログラマブル・ロジック・セルを組み合わせています。

ZU4EVプラットフォームに統合されたH.264/H.265ビデオ・コーデックは、最大60fpsの同時エンコードとデコードが可能で、4K画像、ビデオ、信号処理アプリケーションに最適です。ZU4EVプラットフォームは、エンド・アプリケーションをカスタマイズするためのこれまでにない柔軟性を提供するとともに、新しいデバイスへの拡張性を最大限の容易さと効率で実現します。

当社のZU4EVプラットフォームを使用し、12G SDI In/Outによる4Kp60ビデオのエンコード/デコードに成功しました。

テスト環境デモ：

デモでは、4Kビデオがデコードされ、12G SDI Out経由でZynq® UltraScale+™MPSOC ZU4EVプラットフォームの12G SDI Inに送信され、4K @ 60Hzのエンコードとデコードが行われる。デコードされた信号は12G SDI Out経由でSDI-HDMIコンバーターに送られ、4K HDMIモニターに表示されます。

4K@60エンコーディング：

The Frame write IP is used to grab the 4K@60Hz(3840×2160) video data from 12G SDI RX source and write to the PS DDR RAM of the ZU4EV MPSoC
VCU block of the ZU4EV will read the Input video data from PS DDR RAM, encode to H.264/H.265 format, and store the encoded data in eMMC/SATA memory or stream-out via MPSoC PS Gigabit Ethernet port.
Encoded video can be either decoded and displayed on 12G SDI-TX or transferred to another system for playback.

4K@60デコーディング：

H.264/H.265 Encoded video file of 4K@60Hz (3840×2160) to be decoded will be stored in the eMMC/SATA Memory/USB3.0 Memory.
VCU block of the ZU4EV will read the encoded file/stream-in data from MPSoC PS Gigabit ethernet, decode it and write the decoded data back to MPSoC PS DDR RAM.
The frame reader IP reads the decoded data from the MPSoC PS DDR RAM and passes the same to 12G SDI TX output.

システム・アーキテクチャ：