4 フラッシュ・ストレージ容量の要件

DGP システムの SPI フラッシュ・デバイスには、フラッシュから DMD へのコンテンツの直接書き込みをサポートするのに十分な速度が必要です。高帯域幅要件に起因して、JEDEC xSPI プロトコルと互換性のあるオクタル SPI フラッシュ・デバイスがこのアプリケーションのために選択されました。DGP アプリケーションでは、ダイナミック・グランド・プロジェクション・システムのすべてのコンテンツは DMD ネイティブ形式に事前処理され、PC 上で RLE (Run Length Encoding) を使用して圧縮され、その後 SPI フラッシュに書き込まれます。理想的には任意の大容量フラッシュ製品を使用するべきですが、システムの部品表コストを最適化するにはシステムのフラッシュ・ストレージの容量を最小限に抑えることが重要です。

各ビデオ・フレームに必要なストレージ容量を見積もるには、次のパラメータを使用します。

• DMD アレイの幅、W
• DMD アレイの高さ、H
• ビットプレーンの数、BP
• 圧縮率、C

必要なストレージ容量 (単位はビット) は次の式で計算できます。

TI.com の DLP3021-Q1 製品フォルダにある DLP3021-Q1 Composer Project and FPGA Configuration では、次の値を使用できます。

• W = 608
• H = 684
• BP = 20
• C = 2.1 (推定値、コンテンツにより異なります。表 4-1 を参照)

幅と高さは、DMD のミラーの数によって設定されます。ダイナミック・グランド・プロジェクション・アプリケーションの場合、すべてのミラー位置にデータを書き込む必要があります。ビット・プレーンの数は固定されておらず、システム要件に応じて調整できます。たとえば単一光源の白色光のみのモジュールの場合、必要なのは合計 6～8 個のビット・プレーンのみです。RLE 圧縮率は、コンテンツによって異なります。ライブ・ビデオなどの詳細部分を持つ画像、アニメーションなどの単色の大きな領域を持つ画像も圧縮できない場合があります。2.1：1 の圧縮率は、さまざまな種類のコンテンツで期待される圧縮率の概算値として使用されますが、最悪の場合は常に 1：1 をわずかに下回ります。 表 4-1 に、各種画像コンテンツの複数の圧縮例を示します。「1x1 の格子」パターンは、黒と白のピクセルが交互に並んだ画像です。これは、コンテンツが圧縮できないワースト・ケースの画像の一種であり、さらに圧縮アルゴリズムのオーバーヘッドが発生することで、結果として生じる圧縮済みフレームは、圧縮されていないフレームよりもわずかに大きくなります。これは例としてのみ使用されるものであり、実際の画像の代表例ではありません。

ビデオの各フレームのストレージ・サイズの概算値を決定すると、一般的なフレーム・レート (25Hz) をそのサイズに乗算して、コンテンツに必要なストレージ容量を見積もることができます。上記のパラメータを使用すると、約 20 秒のフルカラー・コンテンツを 2Gb フラッシュ・デバイスに保存できることがわかります。コンテンツの種類を注意深く選択し、表示するコンテンツの種類に合わせて適切な照明 (RGB または単一色) を選択することで、保存できるコンテンツの量を大幅に増やすことができます。