FPGAs para soluciones audiovisuales profesionales y de radiodifusión
Diseñe soluciones preparadas para el futuro para aplicaciones de producción y transmisión de video con FPGAs. A medida que la inteligencia artificial transforma muchas industrias, explore cómo se utilizan los FPGAs para la inferencia de IA y otras funciones de audio y video.
Transformación de la transmisión y la AV profesional
FPGAs desempeñar un papel transformador en la industria de la radiodifusión y el audio audiovisual profesional (Pro AV) al abordar la creciente demanda de contenido de alta calidad, transmisión de baja latencia y flexibilidad en el diseño del sistema.
Integración de IA e informática en el perímetro
FPGAs en IA perimetral permiten a los broadcasters y a los profesionales de AV profesionales lograr flujos de trabajo inteligentes y de alto desempeño que son eficientes, escalables y adaptables a las demandas en rápida evolución de la industria. FPGAs con IA permiten una nueva ola de innovación en transmisión y Pro AV con funciones de ejemplo como análisis de video en tiempo real, subtítulos ocultos en tiempo real y superposiciones de gráficos mejoradas por IA.
Beneficios de las FPGAs
Transmisión de baja latencia
La latencia es fundamental en las transmisiones en vivo y las configuraciones AV profesionales. FPGAs proporcionan un desempeño determinista y de latencia ultrabaja para la transmisión en vivo y la entrega de contenido.
Escalabilidad y preparación para el futuro
La arquitectura reconfigurable de FPGAs permite a los organismos de radiodifusión y a los profesionales del AV actualizar sus sistemas para admitir nuevos códecs, resoluciones y funciones sin necesidad de sustituir el hardware, lo que garantiza la longevidad de la inversión.
Procesamiento de video en tiempo real
FPGAs permiten el procesamiento en tiempo real de transmisiones de video de alta definición (HD), 4K, 8K y 16K, que es esencial para la transmisión y los eventos en vivo.
Transmisión de video sobre IP y 5G
FPGAs compatibles con los estándares de transmisión de video basados en IP (SMPTE ST 2110) y permiten una integración perfecta en el flujo de trabajo de IP moderno.
Dan Feldstein, director ejecutivo de Crestron
"Recurrimos a FPGAs como una solución ideal para proporcionar velocidad similar a la del hardware con flexibilidad similar a la del software. Elegimos a Altera [entonces Intel PSG] como socio porque sentimos que tenían el mejor producto, el mejor soporte y la propiedad intelectual que nos permitiría impulsar nuestro proceso de desarrollo. Estimamos que podríamos llegar al mercado un 40% más rápido gracias a esta asociación. [Crestron] Las soluciones AV sobre IP también se construyen en torno a la tecnología FPGA. Proporcionan video de alta definición, control de audio y distribución USB de latencia cero, sin pérdidas visuales desde un número ilimitado de fuentes a un número ilimitado de destinos. Y desde que construimos estas tecnologías alrededor de FPGAs, nuestros productos han evolucionado con el tiempo y ahora incorporan características y funciones, la calidad que ni siquiera existía cuando diseñamos el hardware".
Hiroya Yamamoto, director general de proyectos, Ikegami
"Quartus® [Prime Software] ha trabajado a la perfección en el proyecto de desarrollo de FPGA Agilex™ 5 de IKEGAMI para nuestra solución de video, que requiere un rendimiento de datos extremadamente alto y bajo consumo de energía. Gracias al tiempo de compilación impresionantemente rápido de Quartus, probamos múltiples iteraciones de diseño en un día. Las excelentes herramientas de diagnóstico como Signal Tap nos permitieron completar la prueba de concepto, mostrando imágenes de la cámara en el monitor, dentro de las 20 horas posteriores al encendido. Estamos entusiasmados de que Agilex™ 5 y Quartus estén abriendo un nuevo mundo para los FPGAs de rango medio".
Comunicación
El mercado de la radiodifusión incluye tecnologías esenciales de procesamiento y manipulación de contenidos, como conmutación, mezcla, corrección de color, operación de reproducción, efectos especiales y AV sobre IP. Estas operaciones deben realizarse en tiempo real con una latencia casi nula, lo que exige una potencia computacional significativa a altas resoluciones.
Un conmutador de vídeo es un dispositivo de hardware utilizado para cambiar o elegir entre diferentes fuentes de audio o vídeo. Aunque su funcionalidad principal es seleccionar entre fuentes de audio o video, los conmutadores de video a veces se usan para mezclar video y agregar imágenes o efectos especiales a una fuente secundaria. Los conmutadores de video se utilizan principalmente en eventos en vivo y entornos de producción de video, como camiones de producción y estudios de televisión.
Aplicaciones clave:
- Producción en estudio
- Eventos en directo
- Transmisión exterior
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (SDI, HDMI y Ethernet)
- Procesamiento de videogenérico , como escala, mezcla, conmutación, teclas, etc.
Más información:
Las cámaras de video profesionales de alta calidad se utilizan en estudios de televisión y producción de películas. FPGAs son ideales para combinar la interfaz de la cámara, el procesamiento de imágenes y la conectividad en un solo dispositivo para filmar y distribuir video en vivo (o almacenarlo).
Aplicaciones clave:
- Producción en estudio
- Producción cinematográfica
- Eventos en directo
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (SDI, HDMI y Ethernet, LVDS, SLVS-EC, otros estándares de sensores)
- Procesamiento de señales de imagen (ISP)
- Procesamiento de videogenérico , como escala, mezcla, conmutación, teclas, etc.
- Compresión y decodificación de video de baja relación de compresión como ProRes o JPEG-XS
Más información:
- Guía del usuario del conjunto de procesamiento de video y visión Intel® FPGA IP
- Procesamiento de señales de imagen de alto desempeño y diseño de canalización de sensores de cámara en FPGAs
- Controladora del bloqueo del generador Intel® FPGA IP
- Especificación del protocolo de transmisión de video para Intel® FPGA
- Guía del usuario de HDMI Intel® FPGA IPGuía del usuario de SDI II Intel® FPGA IP
- Guía de usuario SDI II Intel® FPGA IP
La producción de video IP en vivo ha introducido nuevos diseños y topologías de red para cumplir con los requisitos de misión crítica del transporte de medios en vivo a través de una red. Estos nuevos requisitos están empujando los límites del paradigma actual para la arquitectura de hardware COTS con mayores demandas de procesamiento de medios, lo que requiere el uso de aceleradores de hardware específicos.
FPGAs son ideales para crear una cantidad personalizada de puertos de audio/video y para conectarse a equipos de informática de borde comerciales listos para usar (COTS) como tarjetas adicionales PCIe.
Aplicaciones clave:
- Transmisión en estudio
- Producción en vivo
- Producción cinematográfica
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (SDI, HDMI y Ethernet)
- Procesamiento de videogenérico , como escalado, mezcla, conmutación, etc.
- Compresión y decodificación de video de baja latencia como JPEG-XS
Más información:
SMPTE ST 2110 es un conjunto de estándares abiertos que transporta video, audio y datos auxiliares como flujos separados a través de una red IP y ya está siendo ampliamente adoptado en la transmisión y ahora es el estándar de facto para AV sobre IP.
ST 2110 reemplaza los sistemas SDI (Serial Digital Interface) heredados al proporcionar una infraestructura de centro de datos común, donde las esencias se enrutan utilizando conmutadores IP COTS en lugar de costosos enrutadores SDI.
Aplicaciones clave:
- Equipos de transmisión
- Uso médico
- Producción de video virtualizado
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (SDI, HDMI y Ethernet)
- Procesamiento de videogenérico como escala, mezcla, teclas, etc.
- Baja relación de compresión, baja latencia de compresión y decodificación de video como JPEG-XSy otros estándares propietarios.
Más información:
Pro AV
El mercado ProAV incluye varias aplicaciones finales, incluidas redes AV, videoconferencias y proyección. Estos aparatos tienden a tener una vida útil más corta de 5-7 años, con nuevos equipos desarrollados en 1 a 1,5 años desde el inicio hasta el mercado.
Una clase de cámaras adecuadas para su uso en aplicaciones de salas de conferencias o entornos automatizados donde no se requiere un operador. FPGAs son ideales para combinar la interfaz de la cámara, el procesamiento de imágenes y la conectividad en un solo dispositivo para filmar y distribuir video en vivo (o almacenarlo).
Aplicaciones clave:
- Sala de conferencias
- Lugares de culto
- Programas de televisión
- Eventos en directo
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (SDI, HDMI y Ethernet, LVDS, SLVS-EC, otros estándares de sensores)
- Procesamiento de señal de imagen de cámara (ISP)
- Procesamiento de videogenérico como escalado, mezcla, HDR, etc.
- Compresión y decodificación de video de baja relación de compresión como ProRes o JPEG-XS
Más información:
- Guía del usuario del conjunto de procesamiento de video y visión Intel® FPGA IP
- Procesamiento de señales de imagen de alto desempeño y diseño de canalización de sensores de cámara en FPGAs
- Controladora del bloqueo del generador Intel® FPGA IP
- Especificación del protocolo de transmisión de video para Intel® FPGA
- Guía del usuario de HDMI Intel® FPGA IPGuía del usuario de SDI II Intel® FPGA IP
- Guía de usuario SDI II Intel® FPGA IP
- Nextera - Adeas ST 2110 Core
- Nextera - Adeas IPMX Core
- NDI
Los equipos AV-over-IP utilizan un sistema de empaquetado basado en estándares o en propiedad para la transmisión en redes IP. El sistema basado en estándares tiene la ventaja de la interoperabilidad entre productos de diferentes proveedores.
El uso de AVoIP ahora se está utilizando para reemplazar las conexiones Pro AV tradicionales como HDMI, DisplayPort y SDI con el beneficio adicional de permitir tendidos de cable más largos y un enrutamiento de señal fácil.
Aplicaciones clave:
- KVM
- Producción profesional
- Lugares de culto
- Letreros digitales
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (SDI, HDMI y Ethernet)
- Procesamiento de videogenérico , como escalado, mezcla, conmutación, etc.
- Baja relación de compresión, compresión y decodificación de video de baja latencia como JPEG-XS, ProRes, VC-2, MPEG y otros estándares patentados
Más información:
Los proyectores de video se utilizan para muchas aplicaciones, como presentaciones en salas de conferencias, capacitación en el aula, cine en casa, cines y eventos en vivo.
Los proyectores de vídeo utilizan una lámpara de ultra alto rendimiento muy brillante para proporcionar la iluminación necesaria para proyectar la imagen. Los proyectores modernos utilizan el procesamiento de FPGA para procesamiento de video, corrección de lentes, transformaciones geométricas y otras tareas.
Aplicaciones clave:
- Sala de conferencias
- Eventos en directo
- Cine
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (DSC, DisplayPort, Vx1, SDI, HDMI y Ethernet, LVDS, SLVS-EC)
- Procesamiento de videogenérico , como escalado, mezcla, conmutación, etc.
- Baja relación de compresión, compresión y decodificación de video de baja latencia como JPEG-XS, ProRes, VC-2, MPEG y otros estándares patentados
Más información:
Equipo utilizado para tratar, transmitir y recibir video y KVM a largas distancias utilizando cableado Ethernet en redes privadas o públicas. Los usos finales incluyen espectáculos profesionales, redes de video empresariales, redes de video de hospitalidad, lugares de culto, señalización y redes de video minoristas.
Aplicaciones clave:
- Sala de conferencias
- Letreros digitales
- Lugares de culto
FPGA la funcionalidad de PI en lógica soft:
- Interfaces de conectividad de video (SDI, HDMI, DP, Ethernet, LVDS, SLVS-EC, otros estándares de sensores, MIPI, Vx1)
- Procesamiento de video genérico, como escalado, mezcla, conmutación, etc.
Más información:
- Núcleo HDMI FPGA IP
- DisplayPort FPGA núcleo de IP
- MIPI (socios) o MIPI (Altera Agilex™ 5 FPGAs y sistemas integrados en chip)
- Núcleo SDI II FPGA IP
- Núcleo IPMX
- NDI
Explore soluciones de Altera y socios
Aproveche las soluciones listas para implementar de Altera y nuestros socios para acelerar sus proyectos.