Добрый день,
Подскажите существуют ли цифровые аппаратные кодеки, выполненные в виде интегральных микросхем? Задача сжимать HD видео-поток с камеры или с нескольких камер и записывать его на внешний жесткий диск через микроконтроллер. Программными средствами обрабатывать такой поток/потоки кажется нереально. Если кто-нибудь ставил перед собой такую задачу или хотя бы пытался ее реализовать, поделитесь опытом, какими средствами это реализуется и какие затраты на это потребуются.

Существуют. Но чаще встречаются не в виде микросхем, а в виде аппаратных ускорителей в составе SoC. Посмотрите, например, у Freescale и TI.

Бывают еще ядра для FPGA. Когда-то я принимал участие в переносе некоторой части алгоритмов на ПЛИС. Вот, кстати, их сайт:
http://www.vsofts.com/products/ipcores-fpga-asic.html

есть же специальный подфорум для таких вопросов и темы про аппаратные кодеки.


ЗЫ. чисто на плис делать замучаетесь %)

Ну так сделали уже, не замучились Правда я сам лично занимался только упаковкой потока в битстрим с помощью CABAC/CAVLC. Решение этой подзадачина ПЛИС где-то в 30-40 раз быстрее DSP C64x от TI при равных тактовых частотах. Но и с учетом преимущества процессора по частоте получалось где-то в 6-8 раз быстрее уже в железе. Так что задача имеет смысл. Практика внедрений показала, что заказчикам порой нужны очень разнообразные фичи от стандарта, от простых до сложных. Охватить это одним чипом ASIC может быть нелегко в смысле эффективности. А в ПЛИС это все конфигурируется на этапе сборки проекта под конкретные требования к качеству, скорости обработки, скорости канала и т.п. В общем как-то так.

декодер с полной поддержкой в пределах профайла ? без какого либо проца?

З.Ы. тут человек есть, который ищет где купить корку кабака ХДешного, можете продать.

Еще уточнение, 642 техас тянет кодирование дивана 264 го в базовом профайле со структурой гопа IPB с VBR (если мне память не изменяет). Вы жали ХД? или разжимали ХД?

И какова конечная цена этого решения на ПЛИС (и в какую ПЛИС это влезло), если не секрет?

да, это тоже интересно, если учесть появление у техаса чипов с аппратными ускорителями кодерных фич CAVLC/CABAC(?), Deblocking и т.д.

Да, мы только HD и занимались, по существу, так как для обычного разрешения и так полно всяких процов было. А на HD был спрос именно на профессиональное качество, где потоки получаются весьма большие. Я сам конкретно занимался CABAC кодером вначале, потом возник спрос и на декодер в FPGA.

Если кого интересует по поводу цен, то я выше ссылку приводил на фирму, для которой это все делалось. Там, в общем-то, наши люди работают, разработчики так и вовсе в России сидят

По поводу производительности на сегодня лучше тоже у них уточнить. Сразу оговорюсь, что код писался на VHDL и был заточен только на использование стандартных IEEE паектов VHDL, поэтому собирается он под любое семейство ПЛИС. Из-за этого данные приводятся для разных семейств, какие были у конечных заказчиков. На 2007-2008 год были примерно такие данные, более новые данные на другом компьютере, с которым сейчас связи нет.

1. СABAC encoder:
1.1 Сборка для Xilinx Virtex5, xc5vlx30-2ff324 (total: 4800 SLICEs, 64 RAMB18, 32 DSP48E - в кристалле)
FMax: clk=125, outclk=230 Mhz
Resources: 1500 SLICEs, 8 RAMB18, 1 DSP48E (реально занято)
Average output bitrate: 60-70 Mbps (P-frames, I-frames)


2. CABAC decoder
2.1 Altera
32 Kbits BRAM for initial contexts (shared between all instances)
40 KBits BRAM for each CABAC instance
Cyclone2: <5000 LCells, 50 MHz
Stratix2: <5000 LCells, 85 MHz

Производительность примерно 1,5-2 такта на 1 бит входного битстрима, считается, что выход декодера идеальный, не тормозит.

Вот и нужный ответ

только I фреймы, делается на одном проходе, просто строиться конвейер, не требует буфферизации и т.д. и т.п. Круто конечно, не спорю, но заявлять
без поясняющего контекста, я бы поостерегся, не поймут %)

Это неправильный вывод. Дело в том, что в процессе продвижения разработки у нее на пути появлялись различные заказчики, которые покупали ее и поэтому просили реализовать определенное сочетание параметров кора в первую очередь. Один из заказчиков хотел реализацию с высоким качеством в 10 бит, форматом 444, низкой задержкой кодирования, поэтому возникла ветка AVC-I (но вообще я не в курсе брендовых наименований), которая оптимизирована только на I-фреймы. Но были и другие заказчики, которые хотели максимального качества при минимальном битрейте, которые были готовы и на 422 формат, и на B-фреймы, и на низкое число уровней квантования.

Еще хочу обратить внимание, что AVC Encoder и CABAC Encoder - это не одно и то же. CABAC - это лишь небольшой кусочек всего кодера, который отвечает за упаковку битстрима. Так вот, я делал CABAC, и сделал в нем поддержку всех фич, описанных в base profile и main profile, до full profile не доделал только фичи mbaff, pcm и преобразование 8х8. Или, может, даже pcm потом доделал, сейчас не вспомню, надо код посмотреть. Просто многих заказчиков кодера эти фичи не интересовали. Возможно, те люди, которые потом делали остальные части кодера, не все фичи оттестировали и включили в релиз, но сам по себе CABAC encoder вполне переваривал I, P и B-фреймы. В любом случае, о реальном статусе лучше спросить руководителей проекта, там вполне грамотные люди работают.

по вашему линку, на сайте анонс только этого энкодера. Других энкодеров не наблюдается. По реализованному вами кабаку я никаких вопросов/возражений не задавал, меня интересует энкодер/декодер в общем, а не конкретные его части. Мне интересны именно энкодеры, работающие со сложными гопами, т.к. как уже сказал, однопроходный i frame only, строится линейно, почти без буферизации и он намного проще.

Вот например ребята отсюда пишут честно что B фреймы есть, интересно как именно они сдеали мультиреференс B фреймы на 1080p 30 fps и с каким качеством.

Ок, по линку действительно только AVC-I. По другим возможностям, вероятно, нет 100% ПЛИС-овского решения, есть гибриды DSP + ПЛИС.

я же говорил