L5

Neu auf dem Markt: die L5 (De-) Compression IP für FPGAs

Die Lightweight, Low Latency, Low Power & Lossless (L5) Compression IP der PLC2 Design GmbH ist eine Bildkompressions-IP für FPGAs. Die L5 IP ist mit Xilinx AXI-Streaming-Schnittstellen ausgestattet und lässt sich nahtlos in bestehende Bildverarbeitungsanwendungen integrieren. Mit der PLC2 L5 (De-) Compression IP können Sie modernste Sub-Frame-Latency in Kombination mit geringem Stromverbrauch und einer leichtgewichtigen Implementierung bezüglich Ressourcenverbrauch und verlustfreier Dekompression erreichen - und das für eine Vielzahl von Anwendungen auf Edge Devices und in der Cloud. Die Use Cases für unsere L5 (De-) Compression IP sind kamerabasierte Anwendungen in der Automobilindustrie (inklusive schwerer Lkw und Nutzfahrzeuge), Bahnanwendungen, Roboter, Drohnen und Weitere. Mit einer Datenreduzierung von bis zu 60 % wird hierbei Raum geschaffen für z.B. die zukünftige Nutzung höher auflösender Sensoren.

 

 

"Ich bin überzeugt von unserer brandneuen Kompressions-IP. Unserem breiten Kundenspektrum weltweit bietet die L5 IP einen erheblichen Mehrwert. Wir liefern mit der L5 IP maximale Kompression bei sehr geringem Platzbedarf und geringen Stromkosten.“

Stefan Krassin, Geschäftsführer PLC2 Design GmbH

Die L5 Kompressions-IP im Detail

Die meisten Anwendungen haben die große Anforderung, kein einziges Bit innerhalb des Bildes zu verlieren, um ein korrektes Verhalten des angeschlossenen Systems zu gewährleisten - wie z.B. die Reaktion auf Objekte und die Reaktionszeit an sich. Der Verlust eines Frames, der ein Key-Frame in einer Multi-Frame-Kompression wie z.B. H.265 ist, führt zu verpassten Szenen oder falschen Messungen. Wir bei PLC2 sehen eine Kamera als Sensor und das Bild als Messung. Alle Änderungen an der Messung verändern auch die Reaktion, die dann auf einer falschen Annahme beruht. Die L5-Kompression ist verlustfrei, um solche Probleme zu vermeiden.

Alle Arten von Anwendungen wie z.B. ADAS-Systeme, Steuerungsaufgaben in der Robotik und Live-Übertragungen, bei denen Reaktionen erfolgen, erfordern eine niedrige Latenz, um die Szene auf Reaktionsseite (Algorithmus, Operator etc.) so schnell wie möglich wiederzugeben. Ein Szenario, in dem z.B. ein Kind auf dem Bildschirm visualisiert wird, während das Auto rückwärts fährt nachdem ein Unfall passiert ist, ist nicht erwünscht. Dies kann nur verhindert werden, wenn das System, das Bildkompression verwendet, eine niedrige Latenz hat. Wir bei PLC2 glauben daran, weswegen wir unseren L5-Core so konzipiert haben, dass er für die gesamte Übertragungskette (Kodierung und Dekodierung zusammen) eine Latenz von unter einer Bildzeit hat. Wir können das erreichen ohne dass externer Speicher benötigt wird.

Die Integration eines Moduls in eine bestehende Bildverarbeitungskette oder eine Übertragungskette ist von Natur aus eine Herausforderung. Wenn zusätzlich ein FPGA verwendet wird, könnte die Integration in ein bestehendes Design, in dem die Platzierung bereits erfolgt ist und die Ergänzung viele Ressourcen verbraucht, schwierig sein. Wir haben die L5 Compression IP so konzipiert, dass sie über Standardschnittstellen wie z.B. AXI4-Stream verfügt und kompatibel ist mit dem AXI4-Stream Video-Protokoll von Xilinx. Darüber hinaus ist der Ressourcenverbrauch so gering, dass die L5 IP auch in kleinste FPGAs passt und leicht an verschiedene Architekturen angepasst werden kann. Die Verwendung externer Ressourcen wie z.B. DDR-Speicher ist nicht erforderlich. 

Der aktuelle Trend geht dahin, den Stromverbrauch von Anwendungen zu reduzieren und die meisten Anwendungen batteriebetrieben zu realisieren. Die Verwendung der L5 Compression IP mit ihrem geringen Ressourcenverbrauch optimiert sie für alle Anwendungen, die eine Bildkompression benötigen. Hierbei werden kein zusätzlicher stromverbrauchender Chip oder stromintensive externe Speicherzugriffe benötigt.

 

Willard Tu, Senior Director of Automotive bei Xilinx, erklärt:


"Wir freuen uns sehr über die Zusammenarbeit mit PLC2 und die Bereitstellung von Xilinx AXI-Streaming-Schnittstellen, die einfach in Bildverarbeitungsanwendungen integriert werden können. Durch den Einsatz der Xilinx-Technologie kann PLC2 seinen Kunden in der Automobilbranche nun eine ausgefeilte Funktionalität und einen noch größeren Nutzen bieten. Bei der Komprimierung von Videos, die während der ADAS-Datenerfassung aufgenommen werden, können bis zu 60 % Speicherplatz eingespart werden."

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