GOWIN MJPEG Decoder IP User Guide

De Gowin MJPEG Decoder IP User Guide is ûntworpen om brûkers te helpen by it begripen fan de funksjes en gebrûk fan de Gowin MJPEG Decoder IP. It biedt beskriuwingen fan funksjes, GUI, en referinsjeûntwerp om fluch learen te fasilitearjen.

Oerview

De Gowin MJPEG Decoder IP omfettet logyske boarnen, ûntwerp files, en applikaasje software. Brûkers kinne ferwize nei de levere tabellen foar detaillearre ynformaasje oer de middels en software ferbûn mei it produkt.

Funksjes en prestaasjes

De Gowin MJPEG Decoder IP kin dynamysk bepale ynfierôfbyldingynformaasje fia JPEG-headergegevens. It stipet ferskate byldhichtes en -breedtes, subsampling opsjes, en De-Huffman Tables te ferbetterjen ôfbylding ferwurkjen mooglikheden.

FAQ

F: Wat moat ik dwaan as ik technyske problemen tsjinkomme by it brûken fan de Gowin MJPEG Decoder IP?
- A: As jo technyske problemen tsjinkomme, nim dan kontakt op mei Gowin Semiconductor foar wiidweidige technyske stipe. Jo kinne berikke fia harren webside of e-post oanbean yn 'e brûkershantlieding.
F: Kin ik de ynhâld fan 'e brûkershantlieding reprodusearje of fersprieden?
- A: Nee, reproduksje of oerdracht fan in diel fan it dokumint is ferbean sûnder foarôfgeande skriftlike tastimming fan GOWINSEMI.

Copyright © 2024 Guangdong Gowin Semiconductor Corporation. Alle rjochten foarbehâlden.
is in hannelsmerk fan Guangdong Gowin Semiconductor Corporation en is registrearre yn Sina, it US Patent and Trademark Office, en oare lannen. Alle oare wurden en logo's identifisearre as hannelsmerken of tsjinstmerken binne it eigendom fan har respektive holders. Gjin diel fan dit dokumint meie wurde reprodusearre of oerdroegen yn hokker foarm of troch hokker middel, elektroanysk, meganysk, fotokopy, opname of oars, sûnder de foarôfgeande skriftlike tastimming fan GOWINSEMI. Disclaimer GOWINSEMI nimt gjin oanspraaklikens oan en jout gjin garânsje (sawol útdrukt as ymplisearre) en is net ferantwurdelik foar eventuele skea oan jo hardware, software, gegevens, of eigendom dy't ûntstien binne út gebrûk fan 'e materialen of yntellektueel eigendom, útsein lykas omskreaun yn' e GOWINSEMI Betingsten en Kondysjes fan Ferkeap. GOWINSEMI kin op elk momint feroarings oanmeitsje oan dit dokumint sûnder foarôfgeande notice. Elkenien dy't op dizze dokumintaasje fertrout, moat kontakt opnimme mei GOWINSEMI foar de hjoeddeistige dokumintaasje en errata.

Revision Skiednis

Datum	Ferzje	Beskriuwing
09/26/2024	1.0E	Inisjele ferzje publisearre.

Oer dizze gids

Doel

It doel fan Gowin MJPEG Decoder IP User Guide is om jo te helpen de funksjes en gebrûk fan Gowin MJPEG Decoder IP te learen troch de beskriuwingen fan funksjes, GUI, en referinsjeûntwerp, ensfh. It helpt brûkers fluch de funksjes en gebrûk fan Gowin MJPEG te learen Decoder IP.

Related Documents

De lêste brûker hantliedingen binne beskikber op de GOWINSEMI website. Jo kinne de relatearre dokuminten fine op www.gowinsemi.com:

DS961, GW2ANR rige fan FPGA Products Data Sheet

Terminology en ôfkoartings

De terminology en ôfkoartings brûkt yn dizze hantlieding binne lykas werjûn yn Tabel 1-1.

Tabel 1-1 Terminology en ôfkoartings

Terminology en ôfkoartings	Betsjutting
ALU	Aritmetyske logyske ienheid
BSRAM	Block Static Random Access Unthâld
CSC	Kleur Space Conversion
IDCT	Inverse Diskrete Cosinus Transformaasje
LUT	Opsykje tabel
MJPEG	Motion Joint Photographic Experts Group
SSRAM	Shadow Static Random Access Unthâld

Stipe en Feedback

Gowin Semiconductor biedt klanten wiidweidige technyske stipe. As jo fragen, opmerkings of suggestjes hawwe, nim dan gerêst kontakt mei ús op mei help fan de ynformaasje hjirûnder.

Website: www.gowinsemi.com
E-post: support@gowinsemi.com

Oerview

Gowin MJPEG Decoder IP is in dynamyske ôfbylding frame-by-frame-dekoder dy't ôfbyldingsgegevens komprimearre neffens de Baseline JPEG-standert kin dekomprimearje en omsette yn RGB-formaat. Troch meardere frames fan JPEG-standertôfbyldings te dekomprimearjen, makket it dynamyske fideo-útfier mooglik. Fanwegen de wikseljende skaaimerken fan 'e ôfbyldings en de brûkte kompresjeferhâldingen binne de ynfier- en útfierraten net fêst. Gowin MJPEG Decoder IP is ûntworpen om frame-by-frame-dekodearjen út te fieren fan ôfbyldings komprimearre mei de Baseline JPEG-standert, wylst minimale logyske boarnen brûkt wurde.

Tabel 2-1 Gowin MJPEG Decoder IP Overview

Gowin MJPEG Decoder IP
Logika boarne	Sjoch asjebleaft nei tabel 3-1
Levere Doc.
Ûntwerp Files	Verilog
Referinsje Design	Verilog
Testbank	Verilog
Test en Design Flow
Synteze Software	GowinSynthesis
Applikaasje Software	Gowin Software

Noat!

Foar de stipe apparaten kinne jo klikke hjir om de ynformaasje te krijen

Funksjes en prestaasjes

Features

De ynfierôfbyldingynformaasje kin dynamysk bepaald wurde troch de JPEG-headergegevens, ynklusyf:
- Stipe ôfbyldingshichte fan 64-1080 piksels
- Stipe ôfbyldingsbreedte fan 64-1920 piksels
- Stipe dynamyske 444, 420, 422 subsampling
- Stipe dynamyske De-Huffman-tafel, mei maksimaal 2 DC- en 2 AC-tafels
- Stipe dynamyske De Quantization Table

Stipe foarôf definieare grutte (statysk)
De ynfier komprimearre gegevens bit breedte is 32 bits
De bitbreedte fan de outputôfbyldinggegevens per kanaal is 8 bits, dat wol sizze 24 bits foar RGB

De útfier taryf kin berikke oant 1080P by 30 FPS

Max. Frekwinsje

De max. frekwinsje fan Gowin MJPEG Decoder IP wurdt benammen bepaald troch snelheid graad fan de selektearre apparaten. By it brûken fan de GW5A-25-searje apparaten kin in maksimale dekodearringssnelheid fan 65 MHz wurde berikt.

Wachttiid

De latency fan Gowin MJPEG Decoder IP wurdt bepaald troch de konfiguraasje parameters.

Resource Utilization

Gowin MJPEG Decoder IP kin wurde ymplementearre troch Verilog. De prestaasjes en it gebrûk fan boarnen kinne ferskille as it ûntwerp wurdt brûkt yn ferskate apparaten, of by ferskate tichtheden, snelheden of graden.

Nim GW5A-25 FPGA as in eksample. Sjoch Tabel 3-1 foar it brûken fan boarnen. Foar de applikaasjes op 'e oare GOWINSEMI-apparaten, ferwize asjebleaft nei de lettere release.

Tabel 3-1 Gowin MJPEG Decoder IP Resource Utilization

Apparaat	Speed Grade	Resource Namme	Resource Utilization
GW5A-25	C8/I7	BSRAM	18
		SSRAM	0
		Registers	15306
		LUTs	7363
		ALUs	6207
		I/O Buf	–

Funksjonele beskriuwing

Gowin MJPEG Decoder IP Struktuer en Funksje

Gowin MJPEG Decoder IP kin trochgeande dekompresje fan JPEG-standertôfbyldings útfiere. It ferwurket de ûntfongen komprimearre ôfbyldingsgegevens fia ferskate modules, ynklusyf De-Huffman, De-quantize, De-Zigzag, Inverse Discrete Cosine Transform (IDCT), en kleurromtekonverzje (YCbCr nei RGB), foardat it byld wurdt útjûn. It systeem blok diagram is lykas werjûn yn figuer 4-1.

figuer 4-1 Gowin MJPEG Decoder IP konfiguraasje ynterface

Block Diagram Beskriuwing

Huffman Decode

Huffman-dekodearring ferwiist nei it proses fan it werstellen fan gegevens dy't komprimearre binne mei Huffman Encode. Om Huffman-kodearre gegevens te ûntsiferjen, is de oerienkommende Huffman-tabel nedich, dy't karakters yn kaart bringt oan har respektive Huffman-koades. De ynfiergegevens en de koades yn 'e tabel wurde dan ien foar ien fergelike oant in wedstriid fûn wurdt.

De-kwantisaasje

De-kwantisaasje omfettet it fermannichfâldigjen fan de DCT-koëffisjinten mei de kwantisaasjekoeffisienten. De kwantisaasjekoëffisjinttabel wurdt oerdroegen tegearre mei de JPEG-headergegevens. De-kwantisaasje omfettet it fermannichfâldigjen fan net-nul koeffizienten troch har respektivelike kwantisaasjefaktoaren.

De Zigzag

De-zigzag ferwiist nei de weryndieling fan koeffizienten dy't zigzagged wurde by kompresje, neffens de folgjende yndeks, lykas hjirûnder werjûn.

figuer 4-2 De-Zigzag Table

Inverse Diskrete Cosinus Transformaasje

De IDCT brûkt de de-kwantisearre DCT-koëffisjinten yn it IDCT-algoritme om se te konvertearjen fan it frekwinsjedomein werom nei it oarspronklike tiiddomein. De minimale berekkeningsienheid fan JPEG is 8 × 8. Troch it ynfieren fan in 8 × 8 2D frekwinsjedomein IDCT-koëffisjint matrix C, kin de IDCT de weromsette pikselwearde matrix P berekkenje mei de folgjende formule:

De berekkeningsformule is as folget:

Dizze module wurdt ymplementearre lykas werjûn yn 'e figuer hjirboppe. Om DSP-gebrûk te ferminderjen en snelheid te fergrutsjen, brûkt de IDCT-module in flintertransformaasjealgoritme yn 'e FPGA om de konverzje-operaasjes út te fieren. Troch twa 1D IDCT-operaasjes út te fieren, wurdt it 2D-matrixmultiplikaasjeresultaat krigen, dat is de útfier fan 'e IDCT-module. Yn Gowin MJPEG Decoder IP wurdt it algoritme foar flintertransformaasje ymplementearre mei help fan shifters en adders yn 'e FPGA om fermannichfâldigje te simulearjen. As gefolch kin de eigentlike útkomst in lichte flater hawwe yn ferliking mei it resultaat fan 'e formule, mei in flatermarge fan minder dan 5%.

Sampling Restauraasje

De sampling standert foar it frame kin wurde krigen fan de JPEG header gegevens. Tidens dekodearjen, de ôfbylding wurdt restaurearre neffens de oerienkommende sampling standert. Dizze IP stipet trije sampling noarmen: 4:4:4, 4:2:0 en 4:2:2, lykas werjûn yn de figuer hjirûnder.

Kleur Space Conversion

Color Space Conversion (CSC) omfettet it konvertearjen fan Y (luminânsje), Cb (Chrominance), en Cr (Chroma) komponinten yn RGB-ôfbyldingspiksels. De konverzje formules binne as folget:

Om DSP-gebrûk te ferminderjen en snelheid te ferheegjen, simulearret de CSC-module yn 'e MJPEG Decoder IP fermannichfâldigjen mei ferskowings en tafoegings basearre op boppesteande formules. Dêrtroch kin de eigentlike útfier in bytsje ferskille fan 'e berekkene wearden, mei in flatermarge fan minder as 5%.

Port Beskriuwing

De IO-poarte beskriuwingen fan Gowin MJPEG Decoder IP binne lykas werjûn yn. De haven diagram is lykas werjûn yn figuer 5-1.

figuer 5-1 Port Diagram

Tabel 5-1 I / O List fan Gowin MJPEG Decoder IP

Sinjaal	Data Breedte	I/O	Beskriuwing
klk	1	Ynfier	Input klok sinjaal
clk2	1	Ynfier	Utfier klok sinjaal
rstn	1	Ynfier	Weromsette sinjaal, aktyf-leech
In_valid	1	Ynfier	Ynfier gegevens jildich
In_data	32	Ynfier	Ynfiergegevens
In_strb	4	Ynfier	Fêste yngong 4'hF

Sinjaal	Data Breedte	I/O	Beskriuwing
In_last	1	Ynfier	Tydlik net brûkt sinjaal
Out_in_accept	1	Utfier	Utfier sinjaal oanjout akseptaasje fan folgjende gegevens
Out_valid	1	Utfier	Utfier piksel jildich yndikator
Breedte	16	Utfier	Utfier ôfbylding breedte
Hichte	16	Utfier	Utfier image hichte
Koördinaat_x	16	Utfier	Horizontale koördinaat fan de jildige piksel
Koördinaat_y	16	Utfier	Fertikale koördinaat fan de jildige piksel
R	8	Utfier	Utfier 8-bit reade kanaal
G	8	Utfier	Utfier 8-bit griene kanaal
B	8	Utfier	Utfier 8-bit blau kanaal

Timing Beskriuwing

Dizze seksje beskriuwt de timing fan Gowin MJPEG Decoder IP. De timing fan Gowin MJPEG Decoder IP is lykas werjûn yn figuer 6-1.

figuer 6-1 Signal Timing

Lykas werjûn yn de figuer hjirboppe, assert in_valid en ynfiere de komprimearre ôfbylding gegevens mei help fan de Baseline JPEG standert, en de out_in_accept sinjaal jout oan dat de folgjende gegevens kinne wurde ynfierd. out_valid sinjaal wurdt outputted, wat oanjout dat de útfier gegevens is jildich.

Ynterface konfiguraasje

Start "IP Core Generator" út it "Tools" menu yn Gowin Software, dan kinne jo skilje en konfigurearje MJPEG Decoder yn de "Multimedia" type. Arkbalke-ikoan is ek beskikber lykas werjûn yn figuer 7-1.

Ofbylding 7-1 Iepenje it IP fia Arkbalke-ikoan