Banca de TCC: Ruhan Ávila da Conceição

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
CENTRO DE DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

Apresentações Finais (2014/2)

Uma Solução Hardware/software Para O Filtro ALF Do Padrão HEVC
por
Ruhan Ávila da Conceição

Curso:
Engenharia de Computação

Banca:
Prof. Luciano Volcan Agostini (orientador)
Prof. Bruno Zatt (co-orientador)
Prof. Vagner Santos da Rosa
Prof. Cláudio Machado Diniz
Prof. Júlio Carlos Balzano Mattos

Data: 09 de Dezembro de 2014

Hora: 13:30h

Local: Pós 1, FAT.

Resumo do Trabalho: O processo de filtragem é de grande relevância na codificação de vídeos, visto que este módulo atenua os artefatos inseridos pelo codificador na imagem. Especificamente, o filtro ALF visa reduzir o erro quadrático médio entre a imagem original e a imagem codificada. Este trabalho apresenta uma solução hardware/software para o filtro ALF do padrão de codificação de vídeos HEVC, além de apresentar uma revisão bibliográfica sobre este tema. Tendo em vista a alta complexidade de implementar um hardware dedicado para a geração dos coeficientes de filtragem do ALF, este processo foi abordado em software neste trabalho. Simulações demonstram a relevância do filtro ALF no processo geral de codificação de vídeos, onde a remoção deste filtro acresce, em média, 4,24% a quantidade de bits necessária para representar um vídeo, mantendo-se a mesma qualidade objetiva de imagem. Visando reduzir o esforço computacional necessário para efetuar o cálculo dos coeficientes do filtro ALF, uma simplificação algorítmica para a geração dos coeficientes foi proposta. Esta simplificação visa alterar operações de ponto flutuante para operações inteiras, reduzindo seu tempo de processamento em software e reduzindo o custo de uma eventual implementação em hardware. Simulações desenvolvidas mostraram que a simplificação algorítmica apresenta um aumento de apenas 0,05% em bitrate para vídeos de alta resolução, bastante menor que os 4,24% da simples remoção do filtro ALF do laço de codificação. Para o cálculo das amostras filtradas, arquiteturas de hardware dedicadas foram desenvolvidas, sendo uma destas capaz de processar todas formas de filtro em um único projeto de hardware. Os resultados de síntese mostram que as arquiteturas desenvolvidas apresentam desempenho para processar vídeos HD 1080p (1920×1080 pixels) entre 65 at é 172 quadros por segundo. A arquitetura multi formato também foi sintetizada considerando uma tecnologia standard cells de 65nm da TSMC. Resultados de síntese mostraram que esta implementação é capaz de processar 60 quadros UHD 4K (3840×2160 pixels) por segundo, operando na frequência de 497,67MHz e dissipando 10,04mW.

Para mais informações acesse: http://inf.ufpel.edu.br/notcc/doku.php?id=bancas:2014_2