매스웍스가 매트랩(MATLAB)과 시뮬링크(Simulink)의 릴리스 2019b(이하 R2019b)에 포함된 비전 HDL 툴박스(Vision HDL Toolbox)를 통해 FPGA에서의 HFR(High Frame Rate) 및 고해상도 영상 처리를 위한 네이티브 다중 픽셀 스트리밍을 지원한다.
비전 HDL 툴박스(Vision HDL Toolbox)는 영상, 이미지 처리 및 FPGA 설계 엔지니어가 4k 또는 8k 영상, 240fps(frame per second, 초당 프레임 수) 이상의 고해상도 영상 처리 시 시스템의 동작 및 구현 간 트레이드 오프를 탐색 및 시뮬레이션하는 작업을 가속화하도록 돕는다.
업계에 따르면 FPGA 설계 엔지니어는 현재 산업용 검사, 의료 영상, 정보, 감시 및 정찰(ISR) 등의 애플리케이션에서 고해상도 및 HFR 영상의 실시간 처리를 구현하기 위해 처리량, 리소스 사용량 및 전력 소비량 목표를 충족시켜야 하는 도전과제에 직면해 있다.
비전 HDL 툴박스는 4 또는 8픽셀을 병렬 방식으로 처리하는 블록을 제공하며, 지정된 병렬 처리로 시뮬레이션 및 코드 생성을 수행하도록 기반 하드웨어 구현을 자동적으로 업데이트한다.
이러한 기능은 하드웨어 엔지니어가 이미지 및 영상 처리 엔지니어와 협업을 통해 높은 추상화 수준에서 비전 처리 하드웨어 동작을 탐색 및 시뮬레이션할 수 있도록 지원한다.
뿐만 아니라, 엔지니어는 이러한 설계 워크플로우에 HDL 코더를 추가해 검증된 상위레벨 모델로부터 직접 결합 가능하며, 타깃 독립적이고, 최적화된 VHDL 또는 Verilog 코드를 생성할 수 있다.
매스웍스의 수석 제품 마케팅 매니저 잭 에릭슨(Jack Erickson)에 따르면 FPGA·ASIC 및 SoC 디바이스에서 비전 처리 알고리즘을 구현하는 데서 처리량과 리소스 사용량 사이의 현명한 절충은 필수적이지만 4k, 8k 및 HFR 영상은 이러한 최적화를 더욱 어렵게 만든다.
하지만 비전 HDL 툴박스는 높은 추상화 수준에서 솔루션 공간을 탐색하고 시뮬레이션을 수행하는 기능을 통해 엔지니어들이 RTL(Register-Transfer Level) 검증 및 확정 이전 아키텍처 상에서 보다 민첩하게 협업할 수 있도록 지원한다.
또한, 기본적으로 클록당 다중 픽셀 처리를 지원하고 모든 세부 사항을 자동적으로 구현할 수 있어 엔지니어가 자사의 요구사항에 맞는 하드웨어 지원 알고리즘을 개발하는 데 보다 집중할 수 있게 된다
