Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: Atualmente, aplicações multimídias exigem grande esforço computacional para manipular dados com elevadas taxas de precisão. Visando otimizar a capacidade de processamento sem elevar demasiadamente o custo do desenvolvimento em sistemas embarcados, este trabalho descreve a proposta de uma...

Resumo: Atualmente, aplicações multimídias exigem grande esforço computacional para manipular dados com elevadas taxas de precisão. Visando otimizar a capacidade de processamento sem elevar demasiadamente o custo do desenvolvimento em sistemas embarcados, este trabalho descreve a proposta de uma arquitetura computacional hibrida, para processamento digital de sinais, baseado-se no uso cooperativo entre DSP (Digital Signal Processor) e FPGA (Field Programmable Gate Array). Neste estudo e realizada uma abordagem sobre o uso de um coprocessador para a acelerar rotinas que demandam grande esforço computacional em um DSP. Também e proposto um modelo matemático capaz de mensurar a eficiência do particionamento de códigos processados de forma descentralizada. Para validação da proposta, foi construído um cenários de testes para a estimação de vetores movimento, um dos principais agentes envolvidos no processo de codificação de vídeo em alta definição. A partir do cenário elaborado foi possível constatar a eficiência da arquitetura proposta. Sendo que, considerando um código de referencia otimizado e baseado na descrição feita em [30], obteve-se mais de 97% de eficiência computacional. Assim, este estudo permite concluir que o uso cooperativo entre DSP e FPGA se mostra muito vantajoso devido a possibilidade de unir em um único sistema as vantagens fornecidas por ambos dispositivos, caracterizando um ambiente de total sinergia e de elevada capacidade de computacional

Abstract: Nowadays, multimedia applications require high computational effort to manipulate data with high precision. In order to optimize the processing power without significantly increasing the cost of development in embedded systems, this work describes the proposal for a hybrid computing...

Abstract: Nowadays, multimedia applications require high computational effort to manipulate data with high precision. In order to optimize the processing power without significantly increasing the cost of development in embedded systems, this work describes the proposal for a hybrid computing architecture applied to digital signal processing, based on the cooperative work between DSP (Digital Signal Processor) and FPGA (Field Programmable Gate Array). An approach about the use of coprocessor able to accelerate a process which requires great computational effort of a DSP is provided by this study. It is also describes a mathematical model able to measure the efficiency of a partitioning code processed in a distributed system. To validate our proposal we developed a tested for calculate the motion estimation vector, which is one of key elements involved on high definition video coding. From the elaborated tested, we could found a high efficiency provided by the architecture proposed. Therefore, considering a optimized reference code based on [30], was possible achieve a computing efficiency around 97%. This study show that cooperative work between DSP and FPGA that provides a very advantageous scenario applied to embedded systems, due to joining the features of both devices, building then, a synergy environment of high computing performance