Provendo Eficiência Energética na Codificação de Vídeo usando subtratores aproximados na Predição Interquadros

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Ferreira, Rafael dos Santos
Orientador(a): Zatt, Bruno
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Computação
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14689
Resumo: A eficiência energética na codificação de vídeo tem se tornado cada vez mais re levante, considerando a ampla utilização de vídeo em diversas aplicações modernas e o desafio associado à transmissão e armazenamento de grandes volumes de dados de vídeo. Nesse contexto, destaca-se o processo de codificação de vídeo, com espe cial atenção para a Predição Interquadros e a Soma das Diferenças Absolutas (Sum of Absolute Differences - SAD), fundamentais para a compressão eficiente de vídeo. A pesquisa apresentada nesta tese foca em aprimorar o cálculo de SAD através da implementação de subtratores aproximados, buscando um equilíbrio entre precisão e eficiência energética. Este trabalho se insere no panorama dos avanços tecnológicos em codificadores de vídeo, enfatizando a necessidade de soluções que diminuam o consumo energético sem impactar significativamente a qualidade do vídeo. As contri buições desta tese incluem o desenvolvimento de um subtrator aproximado inovador, batizado de Approximate Subtractor (AppS) e a implementação de um sistema de hardware dedicado à predição interquadros no padrão VVC (Versatile Video Coding). Uma análise detalhada dos subtratores aproximados é realizada, incluindo o AppS. A pesquisa apresentada engloba uma avaliação abrangente desses subtratores, ana lisando seu impacto na qualidade de codificação e na eficiência energética, através de testes em diversos cenários e configurações de codificação. Adicionalmente, o estudo explora a eficiência do algoritmo Test Zone Search (TZS) no contexto dos subtratores aproximados, examinando como influenciam na precisão dos vetores de movimento e no processo de codificação de forma geral. No estudo sobre a eficiência energética e o desempenho das operações de Soma das Diferenças Absolutas (SAD) em subtratores aproximados, os resultados variaram significativamente entre os modelos analisados. O subtrator AppS1 demonstrou con sistência e alta eficácia, com desempenho constante e redução significativa no con sumo energético. Em contraste, o AXCS24 registrou um aumento nas operações de SAD e maior consumo de energia, destacando a importância de uma seleção cuida dosa dos subtratores para otimizar tanto a eficiência energética quanto a precisão na codificação de vídeo.