GIFファイルをハードウェアで変換するLSIは無いかな？

質問

JPEGファイルを変換するLSIはDecoderやEncoderが半導体各社から製品化されていますが、GIFファイルの変換用LSIはどこのメーカーを探しても見つかりません。
どなたか情報をお持ちの方はいませんか。
それとも、GIFファイルをハード的に変換することに何か無理があるのでしょうか？
GIFファイル形式（LZW圧縮解凍法も含めて）のアルゴリズムを調べて見ましたが技術的に困難な問題は無いように思われました。但し、大変な労力を必要とする感じです。
市販のものがあれば使いたいと思います。
無ければ、FPGAで作成するしかないかなと思っていますが何か困難なことが隠されているのでしょうか？
ご意見、情報をお願い致します。m(__)m jeweb

回答No.6

terra5 · ベストアンサー

>1/100秒単位の時間で変化する（GIFの仕様上では）可能性の有るファイルをリアルタイムで処理
何を作るつもりかわかりませんが、本当にこのレベルの処理が必要ですか?
GIFはそもそもせいぜい9600bpsでのパソコン通信時代にそのために制定したフォーマットですが。
(89aは1989年版の仕様)
また、TVでさえ実質30Hz程度の更新レートです。

GIFフォーマット
http://tohoho.wakusei.ne.jp/wwwgif.htm
http://www.st.rim.or.jp/~syamaura/gifanime/gifabout/gifabout.html

1/100秒というとGraphic Control ExtensionのDelay Timeのことを指していると思いますが、
画像表示が終わり、次の画像表示を始めるまでの時間です。
また、おそらく、100Hz更新を要求されれば通常のWindows系マシンでは全滅でしょう。
だいたい画面のリフレッシュレートですら60Hz程度でしょうし。

ほんとうに1/100秒更新が必要ならこの回答は忘れてください。

>数千円レベルのＣＰＵボードについて特定できる情報
1/100Hzでの使用は想定してませんが、前回の回答時に頭にあったのはこのへんのH8,ARMを使ったものです。
処理能力としては、gifが決まった当時のパソコン能力をはるかに上回ってますから、充分と考えました。
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=micon
他にも、雑誌、トランジスタ技術の広告を見ればいくらでもあります。

あと、gifを作るのが面倒ならいろいろあるjpegの高画質でも使えないのかと思いますが。

なんにしろ、何のためのどんなシステム作りたいかがわからないので、そちらで判断してもらうしかありませんが。

参考URL：

http://www.st.rim.or.jp/~syamaura/gifanime/gifabout/gifabout.html

お礼

terra5さんへ
ご回答、ありがとうございました。
現実的に1/100秒での更新が必要であるか否かは私自身不明なところですが、仮にGIF仕様の範囲で1/100乃至は1/60や1/30秒単位で画像ファイルの切換を行ったら動画表示も可能となるため、FPGAで回路構成するためにはそのようなファイルにも対応させておく必要があるのではないかと考えました。
しかし、実際にFPGAでGIFファイルのデコーダを構成した場合のコスト試算をしてみましたが、CPUにより構成する方法と比較して非常に高価となることが解りました。
従って、ご指摘のありましたように市販CPUボードによりシステムを構成することに決定しました。ただし、フレーム毎に画像ファイルを切り換えるようなケースは無いことを前提としました。
いろいろと参考になる情報を頂きありがとうございました。
jeweb

回答No.5

12m24

Windowsが行っている処理と、FPGAの動作は全く異なります。
　Windowsは時分割を行っているので実際にあるタスクが利用できる処理能力は、（多くても）そのCPUの数分の1になってしまいます。Windowsはメモリ保護の機能など、いわゆるカーネルがあるためです。

　FPGAの場合は並列動作しているので（実際は単にロジックが動作するだけなんですが）、かなり高速な処理をすることができます。

　ただし、よほどな解像度でなければですが。

　FPGAはザイリンクスや、アルテラあたりが大手になるでしょう。この2社はかなり幅広い製品を扱っています。

お礼

ご回答、ありがとうございます。
ＦＰＧＡに付きましては調査を行ってみました。ＦＰＧＡ用のＪＰＥＧデコーダ等のＩＰも用意されており容易にシステム構成が可能なのですが、ＧＩＦファイルについてはデコード用ＩＰは存在しないようです。それで、市販ＬＳＩのＧＩＦデコーダが無いか探しているのですが、やはり存在しないようです。ＧＩＦ専用プログラムを作成すると時間とコストが相当掛かってしまうようです。
一応、両方の方法について調査を行って行きたいと思いますが、どうも「terra5」さんのお勧めされる「組込ＣＰＵボードを使う方法」が最善の策のように思えてきました。
ご協力、ありがとうございました。

回答No.4

terra5

>甘すぎでしょうか？
>低解像度で少ない色数ですので何とか行けそうかナと考えたのですが？

私はハードウェアの方は全くの素人ですし、システム全体の構成(ハードウェア、仕様等)もわかりませんし、
GIFの仕様をどの程度までサポートするのかにもよるかも知れませんから、
なんとも言えません。
GIF87aでいいかGIF89aフルサポートかとか、ユーザーが指定するあらゆるgifに対応する必要があるとか。

昔GIFの仕様は読んだことがありますが、もうすっかり忘れてますし(^^;

>その組み込み用ＣＰＵボードがかなり高価になる
インターフェイスにもよるでしょうが、単価数千円レベルのでも処理能力自体は余裕だと思いますが。

お礼

ご回答ありがとうございます。
一応、GIF89aフルサポートと考えています。
単価数千円レベルの組込ＣＰＵボードで1/100秒単位の時間で変化する（GIFの仕様上では）可能性の有るファイルをリアルタイムで処理するのは難しいように思いますが？
WindowsXPを乗せたボード（CPUはceleron800MHz相当）で試して見ましたが、描画サイズが大きく(約QVGAサイズ位に)なると処理が間に合わないようです。
因みに、その、数千円レベルのＣＰＵボードについて特定できる情報を教えて頂けませんでしょうか。
宜しくお願い致します。jeweb

回答No.3

terra5

GIF処理のチップが無い理由に関しての推測です。

1) 特許問題
最近日本国内でも特許が切れましたが、かなりごたごたしていましたから、それを嫌った。

2) 処理が軽い
JPEGだと出た当時の非力なパソコンとかだと処理が重かったが、GIFはそうでもなく組込み用CPU程度でも処理が十分処理が可能?
色数も256色までなのでファイルサイズ的にも大きなものにはならず、この点でも負荷が小さい。

ハードウェアによる高速処理を必要とするケースがほとんど無い。

3) フォーマットの特殊性
GIFはアニメーション処理できるな仕様(複数画像を持ちそれぞれサイズ可変等)、透過色の指定のような動的な物を含むが、
JPEGは単純な静止画?

ハードウェア単独の処理に向かない?

お礼

terra5さん
回答ありがとうございました。
いろいろ勉強してやる気になっていましたが、どうも皆さんからの回答を見ていると、ハードでGIFファイルの変換回路を製作するという私の考えは間違っているのかなと思うようになりました。残念ですが別の方法を検討してみます。
結論は「ハードウェア単独の処理に向かない?」ですね！
jeweb m(__)m

補足

ご回答ありがとうございます。
実は組込用ＣＰＵも検討してはいますが、その組み込み用ＣＰＵボードがかなり高価になるためFPGA等に組み込んで当方の制御ボードの片隅に置けないかと考えたのですが、甘すぎでしょうか？
低解像度で少ない色数ですので何とか行けそうかナと考えたのですが？

回答No.2

12m24

技術的なものよりも、特許がらみの問題でしょう。以前ある会社が圧縮方法の特許を主張して、GIF関連ソフトの全面的なライセンス制を狙っていたため、あまりGIFが受け入れられてこなかったという背景があります。
　3ヶ月前にこの特許は開放されたのですが、デバイスとして登場してくるのはこれからといったところでしょう。

　ただ、実際の応用として使えるものなのかも考えなければなりません。原色フィルタが必要になるでしょうし、一般にGIFはJPEGよりも画像が荒れやすいので、デジカメに使えうとかの用途では（現段階は）難しいと思います。

参考URL：

http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0406/21/news021.html

お礼

12m24 さん
回答ありがとうございました。
どうも皆さんからの回答を見ていると、ハードでGIFファイルの変換回路を製作するという私のトライはちょっとピントがずれてるのかなと思いました。でも、参考になりました。ありがとうございました。

補足

ご回答ありがとうございます。
JPEGは動画に対応していないためGIFが必要な理由です。
MPEGはちょっと重過ぎるし、MNGはあまり普及していないようですし。
低解像の動画にはやはりGIFが軽くて良いのかなと思います。

回答No.1

neKo_deux

> それとも、GIFファイルをハード的に変換することに何か無理があるのでしょうか？

色数が256色ですから、少し昔の携帯電話ならともかく、デジカメなどにまともに使用できません。
この点から市場での需要が見込めないのではないでしょうか？

> GIFファイル形式（LZW圧縮解凍法も含めて）のアルゴリズムを調べて見ましたが

この時に見つけたと思いますが、ついこの間まで権利に関する問題がありました。
それ以前の時期で携帯電話などに組み込むチャンスがあったのに、ごたごたやってたからとか。
個人的には、そういう事があったので、もはやgifは信用ならんという事で、pngで代用可能な個所はpngを使うようにしています。

お礼

neKo_deux さん
回答ありがとうございました。
どうも皆さんからの回答を見ていると、ハードでGIFファイルの変換回路を製作するという私のトライはちょっとピントがずれてるのかなと思いました。でも、参考になりました。ありがとうございました。

補足

アプリケーションとしては高解像度なフルカーラーは必要ない用途です。
PNGも考慮しましたが静止画だけではなく擬似動画が必要な用途です。MNGはあまり普及していないようですし。
それと、現状GIFが圧倒的によう様に見受けられますし、特許も切れたこともあり、これからも普及しつづけるように思うのですが如何でしょうか。