TÉCNICAS PARA O AUMENTO DE DESEMPENHO DE ARQUITETURAS DEDICADAS DAS TRANSFORMADAS DIRETAS E DE ESTIMAÇÃO DE MOVIMENTO DO PADRÃO H.264/AVC DE CODIFICAÇÃO DE VÍDEO PELOTAS 2009 - Silva, André Marcelo Coelho da (2009)
A crescente utilização de vídeos digitais na Internet, em dispositivos móveis e também na TV digital faz com que haja um interesse crescente em pesquisas nesta área, tanto na indústria quanto no meio acadêmico. Este trabalho segue esta tendência e tem como proposta estudar aspectos de vídeo digital, compressão de vídeo e também do padrão H.264/AVC de compressão de vídeo para a implementação de arquiteturas dedicadas eficientes em desempenho, isto é, com elevada frequência de operação, dos módulos do codificador do padrão H.264/AVC. Em particular, este trabalho apresenta algumas alternativas arquiteturais para aumento de desempenho de dois módulos do padrão H.264/AVC, que são: Módulo T (composto pelas Transformadas Diretas Transformadas Hadamard e Transformada Discreta do Coseno) e Estimação de Movimento (ME). A implementação destes módulos foi realizada utilizando técnicas para o aumento de desempenho, tais como o uso de somadores eficientes e pipeline. Uma característica dos somadores eficientes utilizados neste trabalho é o uso elevado de recursos de hardware. Assim, as arquiteturas implementadas neste trabalho também apresentaram esta característica. Os módulos implementados apresentam como principal característica um elevado número de operações aritméticas de soma e subtração para o seu processamento. Desta forma, a motivação deste trabalho consiste em aumentar o desempenho destes módulos, a partir da utilização de circuitos somadores/subtratores eficientes presentes na literatura. Em particular, são utilizados circuitos somadores compressores 4:2, 8:2 e 16:2, pois estes realizam a soma simultânea de 4, 8 e 16 operandos, respectivamente, sem penalidades em área e no caminho crítico. As arquiteturas foram descritas em VHDL e direcionadas para tecnologia ASIC, a validação e resultados foram obtidos através da ferramenta Leonardo Spectrum da Mentor Graphics. Para os estudos de caso utilizados neste trabalho (Transformadas Diretas e Estimação de Movimento), foram feitas comparações com soluções apresentadas na literatura e os resultados mostram que as arquiteturas implementadas neste trabalho obtiveram significativos ganhos em desempenho, quando comparadas com soluções apresentadas na literatura