4K UHD超低遅延映像送受信システムを実現

アイウェーヴ、Zynq Ultrascale+ MPSoC SBCを用いた4K UHD超低遅延ビデオ送受信システムを発表

ストリーミング・メディアは、イベントの生中継やドローン技術の様々な用途への利用など、長年にわたって多くの支持を得ている。しかし、ストリーミング中に低遅延を達成することは、リアルタイムでの実際のライブストリーミングになると難しくなります。さらに、超低遅延で4K解像度のビデオ映像を配信するには、エンド・ツー・エンドのビデオ配信を最適化する信頼性の高いコーデック・メカニズムが必要です。

これを考慮し、アイウェーブシステムズは、PLに実装されたザイリンクスのSync IPと統合されたZynq® Ultrascale+™ MPSoCシングル・ボード・コンピュータを発表しました。このシングル・ボード・コンピュータは、ハード・ビデオ・コーデック・ユニットとともに動作し、エンド・ツー・エンドのレイテンシーを最適化します。これは、4K HDMI入出力、12G SDIビデオ入出力、デュアル・ギガビット・イーサネット、USB3.0コネクタなど、あらゆる4K画像、ビデオ、信号処理アプリケーションに理想的なすべての必要なインターフェイス・コネクタをサポートし、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役割を果たす業界初の2 in 1ボードです。

ZU2/3/4/5 Zynq Ultrascale+ MPSoC SBC

このボードは、1.5GHzで動作するCPUのクアッドコアARM Cortex A53、600MHzで動作するデュアルCortex R5リアルタイム・プロセッサー、ARM Mali 400MP2グラフィカル・プロセッシング・ユニット、プログラマブル・ロジック（PL）の最大256Kロジック・エレメント、4 x 12.5Gbps高速トランシーバーを搭載し、4Kエンコード/デコード・アプリケーションに高い柔軟性と適応性、高性能を提供します。これらに加え、このモジュールはPico ITXフォーム・ファクター（100mmx72mm）のボード・サイズで、プロセッシング・システム用に64ビットDDR4、プログラミング・ロジック用に32ビットDDR4、8GB eMMCフラッシュ、4K UHDビデオ保存用のマイクロSDカードを搭載しています。また、M.2拡張スロットを介して、mSATA / NVMe SSDの拡張ストレージも用意されています。

Zynq® Ultrascale+™ MPSoCデバイスに内蔵されたハードIPとして実装されたH.264/H.265 VCUコーデック機能により、最大4K @ 60fpsのビデオ解像度の圧縮と伸長を同時に行い、低遅延を実現します。デュアル・ギガビット・イーサネット、802.11 ac Wi-Fi、USB3.0など、有線および無線通信の両方をサポートし、4G/5Gワイヤレスにも対応しているため、圧縮ビデオ・ストリームの送受信が非常に簡単かつ効率的に行えます。

ソフトH.264/H.265エンコーダー/デコーダーIPを使用して4K UHDビデオ送受信の低レイテンシーを実現するプラットフォームでは、要件を満たすためにハイエンドFPGAデバイス（最大100万ロジックセル）が不可欠となり、その結果、消費電力とFPGAリソースが増加し、システム全体のサイズが大きくなります。ハードVCUコーデックIPは、同じ4K UHDビデオ・ストリーミングで超低遅延を実現できますが、ハイエンドFPGAデバイスの使用を控え、ソフトIPを追加して設計に負担をかける必要はありません。消費電力、フォーム・ファクターを最適化し、オーバーヘッドを削減します。

iWaveのZynq® Ultrascale+™ MPSoC SBCは、イベントのライブ放送、広大なアプリケーションのためのドローン技術、教育、訓練、評価のためのリアリティ・プラットフォームを構築する医療分野のライブ・ストリーミング、超低遅延の業界標準ビデオ・ストリーミングのための防衛・航空宇宙産業など、さまざまなアプリケーションに対応する汎用性の高いハードウェア・プラットフォームを提供します。

Why Xilinx?
• Xilinx® LogiCORE™ IP H.264/H.265 Video Codec Unit (VCU) core for Zynq UltraScale+ MPSoCs is capable of compressing and decompressing video streams simultaneously at resolutions of up to 3840×2160 pixels at 60 frames per second (4K UHD at 60Hz)
• H.264/H.265 functionality is implemented as an embedded hard IP inside Zynq UltraScale+ MPSoC EV devices without additional soft IP requirement
• Optimize end to end latency through VCU codec as shown in Table 1.0.

表1.0：VCUエンド・ツー・エンド・レイテンシー

Zynq® Ultrascale+™ MPSoC SBCの詳細については、こちらをご覧ください。

iWave Systems brings over 20 years of valuable experience in high-performance FPGA based design and development, offering an extensive portfolio of standard/custom System On Modules, SBC based on Zynq & Zynq MPSoC SoC devices, and comprehensive Engineering design services involving embedded hardware, FPGA, and software development in servicing to multiple domains across the globe such as Industrial, Medical, Automotive, IoT and Computer Vision.
To complement, iWave also offers an extensive suite of FPGA based IP cores such as ARINC818 Complete suite, Storage, Legacy processors, and video processing IP’s.

詳細およびお問い合わせは、mktg@iwavesystems.com まで書面にてご連絡いただくか、地域パートナーまでご連絡ください。