2D КИХ-фильтрация
Vision HDL Toolbox / Фильтрация
Блок Image Filter выполняет двумерную фильтрацию конечной импульсной характеристики (FIR) на пиксельном потоке и поддерживает использование программируемых коэффициентов фильтра.
Этот блок использует пиксельный интерфейс потоковой передачи с шиной для сигналов управления кадром. Этот интерфейс позволяет блоку действовать независимо от размера изображения и формата. Порты pixel на этом блоке поддерживают одну пиксельную потоковую передачу или мультипиксельную потоковую передачу. Одна пиксельная потоковая передача принимает и возвращает одно пиксельное значение каждый такт. Мультипиксельная потоковая передача принимает и возвращает 4 или 8 пикселей за такт, чтобы поддержать высокую частоту кадров или форматы с высоким разрешением. Наряду с пикселем, блок принимает и возвращает pixelcontrol соедините шиной, который содержит пять управляющих сигналов. Управляющие сигналы указывают на валидность каждого пикселя и их местоположения в системе координат. Для мультипиксельной потоковой передачи один набор управляющих сигналов применяется ко всем четырем или восьми пикселям в векторе. Чтобы преобразовать систему координат (пиксельная матрица) в последовательный пиксельный поток и управляющие сигналы, используйте блок Frame To Pixels. Для полного описания интерфейса смотрите Пиксельный Интерфейс Потоковой передачи.
Блок реализует 2D КИХ-фильтр с полностью конвейерной архитектурой. Каждый множитель имеет две настройки канала связи на каждом входе и две настройки канала связи на каждом выходе. Сумматор является конвейерной древовидной структурой. Симметричное использование генерации HDL-кода, единица или коэффициенты нулевого значения, чтобы сократить количество множителей.
Когда вы используете мультипиксельную потоковую передачу, блок использует однострочную память и реализует ядра фильтра NumberOfPixels параллельно. Это увеличение аппаратных ресурсов является компромиссом для увеличения пропускной способности по сравнению с потоковой передачей одно пикселя.
Когда вы обеспечиваете коэффициенты с помощью параметра Filter coefficients, можно оптимизировать множители для генерации HDL-кода при помощи представления канонической цифры со знаком (CSD) или учтенного представления CSD. Чтобы использовать CSD учтенного представления CSD, щелкните правой кнопкой по блоку, выберите HDL Code> HDL Block Properties и установите параметр ConstMultiplierOptimization на csd или fcsd.
Когда вы обеспечиваете коэффициенты с помощью порта coeff, задержка зависит от размера коэффициентов фильтра. Для N-by-M матрица коэффициентов обеспечил использование порта coeff, блок генерирует N xM множители.
Задержка блока является буферной задержкой линии плюс задержка вычисления ядра. Буферная задержка линии включает ребро, дополняющее по умолчанию. Задержка дополнительной операции зависит от размера ядра. Если дополнение ребра не необходимо для вашего проекта, можно уменьшать задержку путем установки параметра Padding method на None. Когда вы используете эту опцию, задержка блока не зависит от вашего размера ядра. Чтобы определить точную задержку для любой настройки блока, измерьте количество временных шагов между управляющими сигналами ввода и вывода.
Когда вы будете использовать дополнение ребра, используйте горизонтальный интервал гашения больших, чем дважды ширина ядра. Этот интервал позволяет блоку закончить обрабатывать одну линию, прежде чем это начнет обрабатывать следующее, включая добавление дополнительных пикселей до и после активных пикселей в линии. Стандартные форматы потокового видео используют горизонтальный интервал гашения приблизительно 25% ширины системы координат. Этот интервал намного больше, чем фильтры применились к каждой системе координат. Когда вы отключаете дополнение ребра, горизонтальный интервал гашения должен быть по крайней мере 12 циклами и независим от размера ядра. Если вы используете пользовательский формат видео, установите горизонтальный интервал гашения при помощи параметров блоков Frame To Pixels. Горизонтальный интервал гашения равен Total pixels per line – Active pixels per line или, эквивалентно, Front porch + Back porch.
