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AV-Verarbeitung

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FPGA-basierte Video-/Audioverarbeitung mit vorhersehbarer Latenz

Entwickeln Sie Echtzeit-Video- und Audiosysteme mit vorhersehbarem Timing, selbst bei Spitzenauslastung. Die FPGA-basierte Verarbeitung vermeidet die Instabilität von Software-Pipelines und sorgt für die Synchronisation von Video und Audio bei Broadcast-, ProAV- und Telekommunikationsprodukten, bei denen das Timing entscheidend ist. 

Promwad liefert serienreife End-to-End-FPGA-Video- und Audio-Lösungen. Wir gewährleisten die Interoperabilität mit ST 2110, NMOS, AES67 und IPMX und begleiten Projekte vom Systemdesign bis zur Auslieferung mit klaren Vorgaben zu Timing und Umfang. 

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Überprüfung der Latenz?


✓ Latenzbudget
✓ Engpass-Karte

✓ Risikoliste
✓ Plan für die nächsten Schritte

Die wahre Herausforderung: Beständigkeit unter Belastung

Problem: Bei Live-Video- und Audiosystemen sind Probleme in der Regel nicht auf eine „hohe Latenz“ zurückzuführen, sondern auf unvorhersehbare Schwankungen der Latenz. CPU-/GPU- und softwarebasierte Pipelines können sich unter Last, bei Aktualisierungen oder bei parallelen Aufgaben unterschiedlich verhalten, was zu Synchronisationsproblemen, instabilem Timing und schwer planbaren Risiken führt. 

Versprechen: Unser Ansatz konzentriert sich auf vorhersehbares, festes Timing unter Verwendung von FPGA-basierter Verarbeitung für Full HD/UHD/HDR- oder bis zu 8K-Workflows. Durch die Gestaltung von Datenpfaden mit definierten Grenzen und stabilem Verhalten, unabhängig von Betriebssystemen, helfen wir Teams dabei, Systeme zu liefern, die sich in realen Einsatzumgebungen konsistent verhalten. 

fpga av

Warum Promwad

Promwad springt in jeder Phase – sei es bei der Rettung, Migration oder Skalierung – als Ihr Entwicklungspartner ein und kann die gesamte Projektabwicklung übernehmen, einschließlich RTL/Logik, Firmware, Treiber und Verifikation.  

Was Ingenieure und Produktverantwortliche schätzen:

20 years, 500+ projects
20 Jahre, über 500 Projekte

Nachweisliche Erfolgsbilanz mit OEMs in der EU und den USA

First release in 8–10 weeks
Erste Veröffentlichung in 8–10 Wochen

vorhersehbare MVP- oder PoC-Lieferung

Compliance-ready
Compliance-fähig

ISO 9001 und Rundfunkstandards.
Mehr über Promwad ▶

Umfang und Auswirkungen:

Plug-in teams

Über 3 Millionen Digital-TV- und Video-Streaming-Geräte, die mit Lösungen von Promwad hergestellt wurden

Trusted by OEMs & global leaders

Technik für die Übertragung eines Weltklasse-Events in Katar und der Oscar-Verleihung


Wir integrieren uns zudem in Ihr bestehendes Lieferanten-Ökosystem:  

Planen Sie eine FPGA-Video-/Audio-Pipeline oder möchten Sie diese modernisieren?

Was wir entwickeln: Leistungsumfang und Ergebnisse

Wir entwickeln FPGA-Lösungen für die Videoverarbeitung und FPGA-Lösungen für die Audioverarbeitung, die enge Zeitvorgaben einhalten - einschließlich Codecs mit deterministischer Latenz und DSP-Blöcken.

 

Kernleistungen

- FPGA-Logikdesign (RTL/IP-Integration) für Verarbeitung und Transport
- Eingebettete Firmware- und Plattformfunktionen: sicheres Booten, Konfigurationsmanagement und Integration in die Steuerungsebene
- Host-seitiges Enablement, wo erforderlich (Treiber, Schnittstellen, Werkzeuge)
- Verifizierungsressourcen: Latenz-/Synchronisationstests, Regressionshaken, Dokumentation für die Produktionsreife

Integration gewerblicher Schutzrechte (wenn dadurch die Markteinführung beschleunigt wird)

- Codec-/Verarbeitungsblöcke + AV-over-IP-konforme Komponenten
- Normen-Ökosysteme: ST 2110 / NMOS / AES67 / IPMX

Kundenspezifische FPGA-IP-Kerne für Video

- Skalierung, Farbraumkonvertierung, HDR-Pfade
- Frame-/Zeilenpufferung (latenzgesteuert), Mischer, Multiview
- Sync-Blöcke und Timing-Ausrichtung

Kundenspezifische FPGA-IP-Kerne für Audio

- SRC/Resampling, Kanalzuordnung, De-Embed/Embed
- Mischer, Konditionierung, Routing-Logik (Wege mit hoher Kanaldichte)

Nennen Sie uns Ihre Formate und Latenzziele - wir definieren den nächsten Schritt

Vadim Shilov, Leiter der Abteilung Rundfunk & Telekommunikation bei Promwad

Erstmalige FPGA-Integration nach Standards

Sie brauchen nicht nur Verarbeitungsblöcke, sondern auch Interoperabilität in Umgebungen mit verschiedenen Anbietern. 

Gemeinsame von uns unterstützte Standards für Pipelines mit geringer Latenz:

- SMPTE ST 2110 + NMOS, und Timing-/Netzwerkgrundlagen wie PTP (IEEE 1588), QoS, IGMP (wenn Transport und Synchronisation betroffen sind)
- AES67 für AoIP-Interoperabilität (und Koexistenz mit anderen AoIP-Ökosystemen, falls erforderlich)
- IPMX für ProAV-orientierte AV-over-IP-Designs (aufbauend auf ST 2110-Bausteinen, mit NMOS/AES67/PTP im Stack)

Angewandte Techniken der Latenztechnik:

- Deterministische Pufferungsstrategien und Steuerung der Pipelinetiefe
- Handhabung der Taktdomäne und Synchronisierung
- Validierung der Lippensynchronisation und Ausfallsicherung unter realistischen Bedingungen

Anwendungsbereiche

Wo deterministische Latenzzeiten am wichtigsten sind: 

Live-Produktion

Mischer, Multiview, Synchronisierung, Kreuzbrücken, Schnittstellen mit extrem niedriger Latenz

UHD/HDR FPGA-Pipelines

Leistungspfade für Full HD, UHD, HDR-Verarbeitung/Transkodierung

Eingebettete Randgeräte

FPGA-basierte Dekodierung/Kodierung + Anzeige/Ausgabepfade für Panels und Sucher

AoIP-Endpunkte/Router

SRC, hohe Kanaldichte, Routing, Timing-Abgleich

Studio-Gateways und hybride SDI/IP-Geräte

Migration ohne Chaos

Von variablen Software-Latenzzeiten zu deterministischen FPGA-Datenpfaden

Ein typischer Einsatz sieht so aus:

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Anforderungserfassung

Formate, fps, Chroma/Bit-Tiefe, Audiokanäle, Schnittstellen, Leistung; plus Latenzziel (Durchschnitt + Worst-Case)

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Architektur

Partitionierung von CPU/GPU/FPGA; Definition von fester Pufferung und Pipeline-Tiefe; Entscheidung, wo Kodierung/Dekodierung sitzt

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Durchführung

Kundenspezifische IP + kommerzielle IP-Integration; Firmware/Treiber/Steuerungsebene; Überwachungshaken

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Überprüfung

Latenz- und Synchronisationsmatrizen, Paketverluste (falls IP), Lippensynchronisation, Ausfallsicherung und automatische Regression

Unsere Fallstudien

FPGA & Hardware-Projekte

Firmware für serielle & GPI-Glasfaser-Transceiver 

Firmware-Migration für die Lynx Technik AG - von Intel auf Lattice FPGA, um eine stabile Massenproduktion zu gewährleisten.

Schmerzen 

Ein Komponentenmangel gefährdete einen wichtigen Liefervertrag und erforderte eine dringende Plattformmigration. 

Lösung 

Sicherstellung der Lattice-Entwicklungsplatine über eine Partnerschaft. Entwicklung von Firmware auf dem CrossLink-NX FPGA für RS232/422/485 und GPI über Glasfaser mit MCU-basierter Steuerung. 

Ergebnis 

Rechtzeitiger Abschluss der Migration. Stabiler, kosteneffizienter Transceiver, der Langstrecken-Multiprotokolldaten über 40 km unterstützt.

 

Lesen Sie den Fibre Transceiver Case

 

Firmware development for serial and GPI fibre transceiver

Bi-direktionale Quad Link 2SI/SQD Entwicklung  

Intel FPGA-basiertes SDI-Getriebe der nächsten Generation für Lynx Technik AG. Verlustfreie HD-Signalumwandlung in Echtzeit
.

Pain 

Benötigt wurde eine Hochgeschwindigkeits-SDI-Lösung für die HD-Verarbeitung in Echtzeit ohne Qualitätsverluste.

Lösung 

3G/12G SDI-Getriebe auf Intel Cyclone 10 GX FPGA. Hardware+Firmware: PCB, FPGA-Logik, DDR3L-Pufferung, Semtech SDI-Schnittstellen. 

Ergebnis 

Stabile bidirektionale Umwandlung 12G↔4×3G (2SI/SQD). Robustes Produkt, das für den professionellen A/V-Markt geeignet ist.

 

Lesen Sie das 3G/12G SDI-Getriebegehäuse

 

Bi-direktionale Quad Link 2SI/SQD Entwicklung

Foto nur zu Illustrationszwecken

Eigenes Team für Live-Produktionsgeräte 

Erstmaliges Systemdesign für einen führenden europäischen Broadcast-OEM. Praxiserprobt bei den Oscars 2025.

Schmerz 

Hochgeschwindigkeits-Hardware, komplexe Integration, knappe Fristen für die Show. 

Lösung 

Engagiertes Team: Hardware, FPGA, Embedded Linux, Middleware, UX. Skaliert von 9 auf 20 Ingenieure. 

Ergebnis 

Der erste Spin funktionierte sofort. Stabile CI/CD-Releases. Live-Erfolg bei der Oscar-Verleihung 2025.

Wie wir die Qualität sicherstellen

Der Auslieferungsprozess ist auf die Gegebenheiten des Rundfunks abgestimmt: Latenzbudgets, Synchronisation und Interoperabilität müssen frühzeitig überprüft werden.

Architekturkritik

Umfang, Risiken, Latenzbudget und Testplan

MVP/PoC in 8-10 Wochen

Konzentration auf den Weg mit dem höchsten Wert

Interoperabilität und Überprüfung der Konformität

(z. B. ST 2110 / NMOS, sofern zutreffend)

Pilot/Aufziehen

Tooling, Überwachung, Rollback-Pläne

Skalierung auf Produktion

Dokumentation und Produktionsunterstützung

QS-Besonderheiten für Live- und Mixed-Vendor-Umgebungen:

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QA mit niedriger Latenz: Jitter, Paketverlust, Lippensynchronisationstests, Failover-Simulation

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Geräteübergreifende Validierung: Kameras, Mischpulte, Encoder, Playout und Panels

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Sichere CI/CD-Bereitstellung und
Rückverfolgbarkeit

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Bereitschaft zur Zertifizierung
(CE, ATSC 3.0, usw.)

Unsere Engagement-Modelle

Zeit und Material

– Bezahlung für tatsächlich geleistete Arbeitsstunden
– Regelmäßige Berichterstattung über Zeit und Ergebnisse
– Regelmäßige Kommunikation mit dem Team
– Ingenieure auf Anfrage hinzufügen / entfernen
– Flexibler Entwicklungsprozess

Dediziertes Team

– Feste monatliche Kosten
– Individuell zusammengestelltes Team mit spezifischen Kompetenzen
– Vollständig dediziertes Ingenieurteam
– Umfassende IT-Infrastruktur
– Maximale Effizienz für komplexe Projekte

Projektbasiert

– Budgetkontrolle
– Reduziertes Risiko
– Flexible Ressourcenzuweisung
– Klare Aufgabenstellung
– Vorhersehbare Zeitplanung
– Qualitätskontrolle

Sind Sie bereit, eine deterministische FPGA-Video-/Audio-Pipeline zu erstellen - ohne Latenz und Interoperabilitätsüberraschungen?

Hinterlassen Sie Ihre Anfrage oder vereinbaren Sie innerhalb von 24 Stunden einen Termin mit unserem Technikexperten, um Ihre Anforderungen zu besprechen!  

Sie erhalten umsetzbares technisches Feedback und einen klaren nächsten Schritt.

Erzählen Sie uns von Ihrem Projekt

Wir prüfen Ihre Anfrage sorgfältig und melden uns mit dem optimalen technischen Ansatz.

Alle übermittelten Informationen bleiben vertraulich und sicher — eine NDA stellen wir auf Anfrage bereit.

Sie bevorzugen direkten E-Mail-Kontakt?
Schreiben Sie an [email protected]

FAQ

Wie garantiert man eine vorhersehbare FPGA-Codec-Latenz (im Vergleich zu CPU/GPU)?

 

Wir gehen von einem Worst-Case-Latenz-Budget aus: feste Pufferung, deterministische Pipeline-Stufen und Scheduling auf Hardware-Ebene - so bleibt das Timing auch unter Last wiederholbar.
 

Wie hoch ist die typische Ende-zu-Ende-Latenz, und wodurch wird sie verursacht?

 

Die Zielvorgaben reichen von Sub-Frame-Video bis zu Sub-Millisekunden-Audio, abhängig von Formaten, Pufferung, Schnittstellen und Synchronisierungsanforderungen. FPGA-Audiopfade können für eine extrem niedrige Latenzzeit pipelined/parallelisiert werden.
 

Bauen Sie kundenspezifische IP-Cores oder integrieren Sie kommerzielle Blöcke? Wie validieren Sie sie?

 

Beides. Wir validieren mit Interoperabilitätsmatrizen, Regressionstests und Prüfungen auf Systemebene (Synchronisation, Lippensynchronisation, Fehlermodi), die auf Ihr Standard-Ökosystem abgestimmt sind.
 

Kann man einen ST 2110 FPGA Encoder / NMOS / AES67 FPGA / IPMX FPGA Stack integrieren?

 

Ja - einschließlich Timing und Discovery/Steuerungsschichten in gemischten Umgebungen. IPMX baut auf ST 2110-Bausteinen auf und umfasst in der Regel NMOS- und AES67-Elemente.
 

Liefern Sie produktionsreife Artefakte über die RTL hinaus?

 

Ja - unsere Broadcast-Aufträge umfassen in der Regel durchgängige Entwicklungs- und Qualitäts-Workflows, die auf vorhersehbare Releases ausgelegt sind.
 

Können Sie von einem bestehenden RTL-Design oder einem Referenzdesign eines Anbieters ausgehen und es in die Produktion übernehmen?

 

Ja - wir fügen uns oft in laufende Arbeiten ein, um die Lieferung zu retten, zu migrieren oder zu skalieren.