Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6976_1.pdf: 731311 bytes, checksum: 34779da81247850e7b49789cd490b451 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Codificação de vídeo abaixo de 64 kbps é essencial para serviços e aplicações envolvendo videofone e sistemas multimídia. O aumento de interesse e demanda por telefonia móvel, TV interativa e serviços de multimídia tem motivado pesquisas em codificação de vídeo no mundo. Neste trabalho é apresentada uma técnica de cancelamento de erro e recuperação de sincronismo no decodificador H.263 com a finalidade de melhorar o desempenho da decodificação de vídeo a baixas taxas de transmissão

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnoloigia, 2016. / Com a crescente demanda por serviços de vídeo, técnicas de compressão de vídeo tornaram-se uma tecnologia de importância central para os sistemas de comunicação modernos. Padrões para codificação de vídeo foram criados pela indústria, permitindo a integração entre esses serviços e os mais diversos dispositivos para acessá-los. A quase totalidade desses padrões adota um modelo de codificação híbrida, que combina métodos de codificação diferencial e de codificação por transformadas, utilizando a compensação de movimento por blocos (CMB) como técnica central na etapa de predição. O método CMB tornou-se a mais importante técnica para explorar a forte redundância temporal típica da maioria das sequências de vídeo. De fato, muito do aprimoramento em termos de e ciência na codificação de vídeo observado nas últimas duas décadas pode ser atribuído a refinamentos incrementais na técnica de CMB. Neste trabalho, apresentamos um novo refinamento a essa técnica. Uma questão central à abordagem de CMB é a estimação de movimento (EM), ou seja, a seleção de vetores de movimento (VM) apropriados. Padrões de codificação tendem a regular estritamente a sintaxe de codificação e os processos de decodificação para VM's e informação de resíduo, mas o algoritmo de EM em si é deixado a critério dos projetistas do codec. No entanto, embora praticamente qualquer critério de seleção permita uma decodi cação correta, uma seleção de VM criteriosa é vital para a e ciência global do codec, garantindo ao codi cador uma vantagem competitiva no mercado. A maioria do algoritmos de EM baseia-se na minimização de uma função de custo para os blocos candidatos a predição para um dado bloco alvo, geralmente a soma das diferenças absolutas (SDA) ou a soma das diferenças quadradas (SDQ). A minimização de qualquer uma dessas funções de custo selecionará a predição que resulta no menor resíduo, cada uma em um sentido diferente porém bem de nido. Neste trabalho, mostramos que a predição de mínima dispersão de resíduo é frequentemente mais e ciente que a tradicional predição com resíduo de mínimo tamanho. Como prova de conceito, propomos o algoritmo de duplo critério de correspondência (ADCC), um algoritmo simples em dois estágios para explorar ambos esses critérios de seleção em turnos. Estágios de minimização de dispersão e de minimização de tamanho são executadas independentemente. O codificador então compara o desempenho dessas predições em termos da relação taxa-distorção e efetivamente codifica somente a mais eficiente. Para o estágio de minimização de dispersão do ADCC, propomos ainda o desvio absoluto total com relação à média (DATM) como a medida de dispersão a ser minimizada no processo de EM. A tradicional SDA é utilizada como a função de custo para EM no estágio de minimização de tamanho. O ADCC com SDA/DATM foi implementado em uma versão modificada do software de referência JM para o amplamente difundido padrão H.264/AVC de codificação. Absoluta compatibilidade a esse padrão foi mantida, de forma que nenhuma modificação foi necessária no lado do decodificador. Os resultados mostram aprimoramentos significativos com relação ao codificador H.264/AVC não modificado. / With the ever growing demand for video services, video compression techniques have become a technology of central importance for communication systems. Industry standards for video coding have emerged, allowing the integration between these services and the most diverse devices. The almost entirety of these standards adopt a hybrid coding model combining di erential and transform coding methods, with block-based motion compensation (BMC) at the core of its prediction step. The BMC method have become the single most important technique to exploit the strong temporal redundancy typical of most video sequences. In fact, much of the improvements in video coding e ciency over the past two decades can be attributed to incremental re nements to the BMC technique. In this work, we propose another such re nement. A key issue to the BMC framework is motion estimation (ME), i.e., the selection of appropriate motion vectors (MV). Coding standards tend to strictly regulate the coding syntax and decoding processes for MV's and residual information, but the ME algorithm itself is left at the discretion of the codec designers. However, though virtually any MV selection criterion will allow for correct decoding, judicious MV selection is critical to the overall codec performance, providing the encoder with a competitive edge in the market. Most ME algorithms rely on the minimization of a cost function for the candidate prediction blocks given a target block, usually the sum of absolute di erences (SAD) or the sum of squared di erences (SSD). The minimization of any of these cost functions will select the prediction that results in the smallest residual, each in a di erent but well de ned sense. In this work, we show that the prediction of minimal residue dispersion is frequently more e cient than the usual prediction of minimal residue size. As proof of concept, we propose the double matching criterion algorithm (DMCA), a simple two-pass algorithm to exploit both of these MV selection criteria in turns. Dispersion minimizing and size minimizing predictions are carried out independently. The encoder then compares these predictions in terms of rate-distortion performance and outputs only the most e cient one. For the dispersion minimizing pass of the DMCA, we also propose the total absolute deviation from the mean (TADM) as the measure of residue dispersion to be minimized in ME. The usual SAD is used as the ME cost function in the size minimizing pass. The DMCA with SAD/TADM was implemented in a modi ed version of the JM reference software encoder for the widely popular H.264/AVC coding standard. Absolute compliance to the standard was maintained, so that no modi cations on the decoder side were necessary. Results show signi cant improvements over the unmodi ed H.264/AVC encoder.

Resumo: O estabelecimento de modelos para geração de tráfego tem grande importância para o estudo de desempenho de sistemas de transmissão de vídeo, como, por exemplo, o sistema IPTV (transmissão de televisão sobre IP). Modelos para geração sintética de tráfego são fundamentais para o teste e para simulação de sistemas de transmissão, permitindo a avaliação e previsão de desempenho. Esta dissertação apresenta um modelo para geração de fluxos de vídeo codificados com o codec MPEG, utilizando o tempo de duração da cena e o tipo de quadro codificado. Os filmes em estudo foram separados em cenas e foi verificado que tempo de duração das cenas não apresenta dependência temporal significativa. Como o tempo de duração das cenas não tem dependência temporal significativa esta grandeza foi relacionada a uma variável aleatória que respeita uma distribuição estatística Lognormal. As cenas foram separadas por tipos de quadro e foi verificado que o primeiro quadro de cada cena não apresenta dependência temporal, o que possibilitou a caracterização desta variável com distribuições de probabilidade. Para gerar os demais quadros tipo P e B que formam o filme codificado em MPEG foi utilizado a relação linear observada entre os quadros I, P e B. A caracterização das variáveis foi realizada através da análise de 16 vídeos com traces disponíveis publicamente. A verificação do modelo foi realizada através de simulações computacionais. Os resultados foram comparados com os traces reais e com outros modelos disponíveis na literatura para geração de tráfego sintético. Os resultados indicam que o modelo proposto imita corretamente as características do tráfego real, com baixa complexidade computacional, e melhor ou igual desempenho se comparado com os outros modelos disponíveis. Além disso, o modelo proposto fornece uma explicação sobre as causas da auto similaridade do tráfego de vídeo e pode ser aplicado para prever o tráfego de rede após uma adaptação de conteúdo de vídeo.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia / Este trabalho tem como finalidade apresentar uma modelagem de tráfego de vídeo hierárquico, em cujas simulações foram avaliadas as características de processos aleatórios e de processos auto-similares. Foram identificadas informações para construção do mo

Orientador: Prof. Dr. Celso Setsuo Kurashima / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2015. / No dia 2 de dezembro de 2007 o Brasil deu seu primeiro passo rumo à implantação do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). A adoção do padrão H.264/MPEG-4 AVC proporciona tecnologias avançadas para codificação de áudio e vídeo que possibilitam a transmissão de áudio e vídeo de alta definição e, também a codificação de vídeo tridimensional para transmissão. A presente dissertação de mestrado visa estudar a codificação de conteúdo tridimensional através do padrão H.264/MPEG-4 AVC para a inserção dos sinais codificados dentro do SBTVD. O trabalho apresenta um estudo sobre o SBTVD, as suas normas, a camada de transporte e a multiplexação dos sinais digitais. Para dar suporte a essa dissertação foram estudadas técnicas de captura de vídeos a partir de N câmeras, codificação de fluxos de vídeo tridimensionais e o encapsulamento e transmissão dos fluxos de vídeo dentro do sistema Brasileiro de TV Digital. Foram codificados vídeos side by side, formato já amplamente utilizado, inclusive no Brasil pela emissora aberta Rede TV! e o formato com suporte a múltiplas vistas. Os vídeos codificados foram transmitidos e analisados mensurando e comparando a qualidade de cada vídeo produzido. / On December 2, 2007 Brazil has taken its first step towards the implementation of the Brazilian Digital TV System (SBTVD). The adoption of the H.264/MPEG-4 AVC standard provides advanced technologies for encoding audio and video that enable the broadcasting of audio and high definition video, and also the three-dimensional video coding for transmission. This dissertation aims to study the encoding of three-dimensional content via H.264/MPEG-4 AVC standard for the insertion of signals encoded within the SBTVD. This dissertation presents a study on the SBTVD, its rules, the transport layer and multiplexing of digital signals. To support this thesis were studied techniques for capturing video from N cameras, encoding video streams and three-dimensional encapsulation and transmission of video streams in the Brazilian Digital TV system. Were coded videos side by side, already widely used format, including Brazil by broadcast channel Rede TV! and format that supports multiple views. The videos were transmitted coded and analyzed by measuring and comparing the quality of each video produced.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-11T17:54:07Z No. of bitstreams: 1 2017_GizeleFernandaAbdonJúlio.pdf: 8246830 bytes, checksum: 08a772c1a262f57b66e4c717dccfd722 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-26T16:34:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GizeleFernandaAbdonJúlio.pdf: 8246830 bytes, checksum: 08a772c1a262f57b66e4c717dccfd722 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T16:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GizeleFernandaAbdonJúlio.pdf: 8246830 bytes, checksum: 08a772c1a262f57b66e4c717dccfd722 (MD5) Previous issue date: 2017-09-26 / Sistemas de múltiplas vistas são amplamente empregados na criação de vídeos 3D e de aplicações de ponto de vista livre. As múltiplas vistas, contendo vídeos de textura (cor) e profundidade, devem ser eficientemente comprimidas para serem transmitidas ao cliente e podem servir para síntese de vistas no receptor. Nesse contexto, a proposta deste trabalho é desenvolver um pré-processamento baseado no modelo de Distorção de Profundidade Admissível (ADD) que atue sobre os mapas de profundidade antes da codificação destes. Esse trabalho explora o modelo ADD e, adicionalmente, propõe a escolha e substituição dos valores de profundidade para aumentar a compressão dos mesmos de acordo com a distribuição dos blocos (coding units) empregados por codificadores padrões. Este pré-processamento tem como intuito a diminuição da carga de transmissão sem gerar perdas de qualidade na síntese da vista. Os histogramas dos mapas de profundidade após o pré-processamento são modificados, pois a alteração dos valores de profundidade dependerá da localização dos blocos. Os resultados mostram que é possível alcançar ganhos de compressão de até 13.9% usando o método da Mínima Variância no Bloco-ADD (ADD-MVB) sem a introdução de perdas por distorção e preservando a qualidade das imagens sintetizadas. / Multiview systems are widely used to create 3D video as well as in FreeViewpoint Video applications. The multiple views, consisting of texture images and depth maps, must be efficiently compressed and trasmitted to clients where they may be used towards the synthesis of virtual views. In this context, the Allowable Depth Distorion (ADD) has been used in a preprocessing step prior to depth coding. This work explores ADD and, additionally, the choice of depth value to increase compression for transmission in accordance to the distribution of blocks (e.g., coding units) commonly employed by standardized coders without generating synthesis quality losses. Their histograms will be modified depending on the location and where the pixel belongs in the image. Experimental results show that our proposal can achieve compression gains of up to 13.9% applying the minimum variance method within a block, without introducing losses in terms of distortion and preserving synthesized image quality.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-21T10:04:59Z No. of bitstreams: 1 2013_RenatoCoralSampaio.pdf: 3776105 bytes, checksum: ec34db0ab9261723cadcfe2fd5f9432e (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-14T11:52:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_RenatoCoralSampaio.pdf: 3776105 bytes, checksum: ec34db0ab9261723cadcfe2fd5f9432e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-14T11:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_RenatoCoralSampaio.pdf: 3776105 bytes, checksum: ec34db0ab9261723cadcfe2fd5f9432e (MD5) / A Codificação de áudio está presente hoje nos mais diversos aparelhos eletrônicos desde o rádio, a televisão, o computador, os tocadores de música portáteis e nos celulares. Em 2007, o governo do Brasil definiu o padrão do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD) que adotou o AAC Advanced Audio Coding para codificação de áudio. Neste trabalho, utilizamos a abordagem de coprojeto combinando software e hardware para implementar uma solução de alto desempenho e baixo consumo de energia em um FPGA, capaz de decodificar até 6 canais de áudio em tempo real. Apresentamos os detalhes da solução bem como os testes de desempenho e qualidade. Por fim, apresentamos os resultados de utilização de hardware e performance juntamente com uma comparação com as demais soluções encontradas na literatura. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Audio Coding is present today in many electronic devices. It can be found in radio, tv, computers, portable audio players and mobile phones. In 2007 the Brazilian Government defined the brazilian Digital TV System standard (SBTVD) and adopted the AAC - Advanced Audio Coding as the audio codec. In this work we use the co-design of hardware and software approach to implement a high performance and low energy solution on an FPGA, able to decode up to 6 channels of audio in real-time. The solution architecture and details are presented along with performance and quality tests. Finally, hardware usage and performance results are presented and compared to other solutions found in literature.

Orientador: Luiz Cesar Martini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T14:42:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_LuisAndreVillanuevadaCosta_M.pdf: 1477572 bytes, checksum: 5c37464c03f469380fb804cf8249299a (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho, uma pesquisa foi realizada com o objetivo de apresentar os metadados (ou dados sobre dados) e especificamente metadados em multimídia com o padrão MPEG-7 como sendo a base. Inicialmente, a teoria envolvendo os metadados em geral e metadados em multimídia em particular são apresentadas, com o propósito de preparar o leitor para suas aplicações, especialmente em vista da explosão de mídia estar sendo atualmente disponibilizada online. O usuário deve ser capaz de localizar a mídia que necessita de forma eficiente dentre esse mar de informação, e esse é o principal objetivo dos metadados. Com isso em mente, o MPEG-7 foi desenvolvido pela ISO (International Organization for Standardization ou Organização Internacional para Padronização). O MPEG-7 é padrão aberto baseado no formato XML (Extensible Markup Language ou Linguagem de Marcação Extensível) que permite que aperfeiçoamentos sejam desenvolvidos continuamente, o que é muito útil considerando o fluxo de novas mídias sendo disponibilizadas aos usuários diariamente. Este trabalho portanto apresenta os dois tipos de semânticas para metadados em multimídia, de baixo e alto nível. As semânticas de baixo nível incluem informações concretas sobre uma mídia como cores, contraste, pixels, etc. Por outro lado, as semânticas de alto nível são mais abstratas, e levam em consideração o que de fato está sendo exibido pela mídia, como pedras, arvores, pessoas, rios, etc. O intervalo semântico entre esses dois tipos de metadados apresenta um grande problema para a programação de metas. O principal objetivo deste trabalho é demonstrar como, utilizando a aplicação IBM VideoAnnex desenvolvida baseada no padrão MPEG-7, metadados em multimídia de baixo e alto nível semântico podem ser criados e anexados a um arquivo de vídeo em MPEG-2. A maior parte do processo de anexação é realizada diretamente utilizando a aplicação VideoAnnex como será mostrado, mas diversos metadados de alto nível devem ser inseridos diretamente no arquivo XML. Como as aplicações de metadados em multimídia são tão vastas quanto a mídia que eles representam, este trabalho apresentará primeiro uma abordagem mais geral para uso com um filme qualquer, e obviamente muito menos completa, e em seguida uma abordagem mais específica utilizando como objetivo uma partida de futebol. Estudos na área de metadados em multimídia ainda estão na fase inicial, então este trabalho não apresenta uma abordagem final, mas sim uma nova opção no uso de metadados em multimídia, especialmente importantes quando se considera a atual difusão da Internet e TV Digital / Abstract: In this work, a research was made in order to present Metadata (or data about data) and specifically Multimedia Metadata applications with the MPEG-7 standard as the basis. At first, the theory concerning Metadata in general and Multimedia Metadata in particular is presented, with the purpose to prepare the reader for its uses, specially with the current explosion of Media being made available online. The user must be able to locate the media he requires amongst this sea of information, and that is the Metadata main objective. With that in mind, MPEG-7 was developed by ISO (International Organization for Standardization). MPEG-7 is an open standard based on a XML (Extensible Markup Language) format that allows for improvements to be made continuously, which is very helpful considering new media is being made available to users every day. This work then presents the two types of Multimedia Metadata semantics, low level and high level. The low level semantics include concrete information about a movie or image like color, contrast, pixels, etc. On the other hand, high-level semantics take a more abstract approach, and take into consideration what is actually on a scene or image like rocks, sky, trees, actions, etc. The Semantic Gap between these two Metadata types presents a problem for most Metadata programming. This work?s main objective is to present how, using the IBM Videoannex application, developed based on the MPEG-7 standard, Multimedia Metadata of both low and high level semantics can be annexed to a MPEG-2 video file. Most of the annexation process can be made directly through the Videoannex application as will be shown, but several high level Metadata need to be inserted directly into the XML file. Since Multimedia Metadata uses are as vast as the media they represent, this work will present first an approach more general to any movie, but obviously much less complete and then a more focused approach, using a soccer match as target. Multimedia Metadata studies are still in the beginning stage, so this work doesn?t present an end approach, but more of a different option to the use of Multimedia Metadata, specially important with the current spread of the Internet and Digital TV / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Cristiane Chim (cristiane.chim@ucpel.edu.br) on 2017-02-10T11:09:37Z No. of bitstreams: 1 BiancaSilveira.pdf: 2865763 bytes, checksum: 154f3813d9a5ded371c8750e3681ced3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T11:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BiancaSilveira.pdf: 2865763 bytes, checksum: 154f3813d9a5ded371c8750e3681ced3 (MD5) Previous issue date: 2016-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES# / #2075167498588264571# / #600 / The HEVC video compression standard is one of the newest standards. It achieves higher compression ratio compared to existing standards and doubles the compression ratio of the previous standard, the H.264/AVC (Advanced Video Coding). In video encoder, the Motion Estimation and Intra Prediction modules are present and uses intensively the follow similarity metrics for mode decision: the Sum of Absolute Differences and the Sum of Absolute Transformed Differences. The intense use of these metrics represents the major part of the computational complexity of the HEVC video encoder. The aim of this work is to explore hardware architectures for SAD and SATD similarity metrics using power consumption reduction techniques. For the SATD metric two studies were performed: the first study focuses on the architectural exploration at different levels of parallelism of the 8x8 Hadamard Transform; the second study aims at the implementation of architectures based on multiple sizes of the Hadamard Transform. As power reduction techniques, adders compressor were used in the SATD architectures. Adders compressor were also used in different recombinations of SAD metric. All architectures presented in this work were implemented in hardware description language VHDL and synthesized for ASIC in Nangate’s 45nm technology using the Cadence RTL Compiler tool. The power estimation of the architectures was obtained using real inputs extracted from the reference software of the HEVC standard. Comparative analyzes were performed between these architectures, as well as comparisons with architectures state-of-the-art. The architectures using adders/subtractors compressors compared to architectures using adder from the synthesis tool have a power reduction of 16.3 % for the sequential, 21.1 % for the semi-parallel and 26.6 % for the parallel for the SATD based on HT 8x8 and 10.07 % for SATD based on multiple sizes of HT. For the SAD architecture using 8: 2 compressor adders the power reduction was 61.8 %. / O padrão de compressão de vídeo HEVC (High Efficiency Video Coding) é um dos mais novos padrões desenvolvidos. Ele alcança taxas de compressão de vídeo maiores em relação aos outros padrões já existentes e dobra a taxa de compressão comparado ao padrão anterior, o H.264/AVC (Advanced Video Coding). No codificador de vídeo, os módulos de Estimação de Movimento e Predição Intra estão presentes e utilizam intensamente as seguintes métricas de similaridade para decisão de modo de codificação: a SAD (Sum of Absolute Differences) e a SATD (Sum of Absolute Transformed Differences). O uso intenso destas métricas representa a maior parte da complexidade computacional do codificador de vídeo HEVC. O objetivo deste trabalho é explorar arquiteturas de hardware para as métricas de similaridade SAD e SATD utilizando técnicas de redução do consumo de potência. Para a métrica SATD foram realizados dois estudos: o primeiro estudo foca na exploração arquitetural em diferentes níveis de paralelismo da Transformada Hadamard 8x8; o segundo estudo visa a implementação de arquiteturas baseadas em múltiplos tamanhos da Transformada Hadamard. Como técnicas de redução de potência, foram utilizados somadores compressores nas arquiteturas de SATD. Também foram utilizados somadores compressores em diferentes recombinações em arquitetura da métrica SAD. Todas arquiteturas apresentadas neste trabalho foram implementadas em linguagem de descrição de hardware VHDL e sintetizadas para ASIC na tecnologia 45nm da Nangate utilizando a ferramenta Cadence RTL Compiler. A estimação de potência das arquiteturas foi obtida utilizando entradas reais extraídas do software de referência do padrão HEVC. Foram realizadas análises comparativas entre estas arquiteturas, assim como comparações com arquiteturas estado-daarte. As arquiteturas utilizando somadores/subtratores compressores em comparação às arquiteturas utilizando somadores da ferramenta de síntese apresentam uma redução de potência de 16,3% para a sequencial, 21,1% para a semi-paralela e 26,6% para a paralela para SATD baseada na HT 8x8 e 10,07% para a SATD baseada em múltiplos tamanhos da HT. Para a arquitetura de SAD utilizando somadores compressores 8:2 a redução de potência foi de 61,8%.

Submitted by Cristiane Chim (cristiane.chim@ucpel.edu.br) on 2017-04-10T13:20:18Z No. of bitstreams: 1 rafael dos santos.pdf: 1289811 bytes, checksum: 54a9a86d2ea3e9ebe786970bab2db37b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T13:20:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafael dos santos.pdf: 1289811 bytes, checksum: 54a9a86d2ea3e9ebe786970bab2db37b (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Video coding is one of the rapidly expanding areas. More and more companies are investing in this area. The transmission and storage of videos in raw form is costly and often impractical, as in the case of ultra high definition videos (UHD). With this goal the video encoders and video coding standards arise, such as the HEVC, focus of this work. With the HEVC it is possible to compress a video with approximately half the number of bits that its predecessor, the H.264/AVC, maintaining practically the same quality characteristics of the original video. In this way, the development of specific integrated circuits for video processing is an important activity in the area of digital systems research, since software solutions generally do not achieve the performance and energy efficiency necessary for several applications, especially for mobile devices. Motivated by the need for low power consumption, this work applies the Hybrid coding concept, whose purpose is to divide the operands into groups of m bits, coding each group using the Gray code, and using the behavior of the binary code to propagate the carry between the groups. Thus, the number of transitions in each group can be reduced and a regular structure can be obtained, where the least significant groups of the result depend only on the least significant groups of operators, thus reducing the number of transitions between bits. The goal of this work is the implementation of hardware architectures for modules of the HEVC video coding standard using arithmetic operators of hybrid coding, aiming the low energy consumption. The study explores the feasibility of using hybrid coding in video coding, and quantifying the gain in power and energy of such operators. The work seeks to identify which HEVC modules are most suitable for the employment of such operators, aiming for greater reductions in energy consumption. Hardware architectures for the Interpolation (for fractional motion estimation), the calculation of SAD - Sum of Absolute Differences, and for Quantization, were developed. In addition, the work proposes two new hybrid adders, and their use in video coding module architectures. Results show a power reduction of the architectures using hybrid encoding arithmetic operators, when compared to the same architecture using conventional arithmetic operators, with binary coding. / A codificação de vídeo é uma das áreas que está em grande expansão. Cada vez mais empresas estão investindo nesta área. A transmissão e o armazenamento de vídeos na forma bruta é custosa e muitas vezes impraticável, como no caso de vídeos de definição ultra alta (Ultra High Definition - UHD). Com este objetivo surgiram os codificadores de vídeo e os padrões de codificação de vídeo, tal como o HEVC, foco deste trabalho. Com o HEVC é possível comprimir um vídeo com aproximadamente metade do número de bits que o seu antecessor, o H.264/AVC, mantendo praticamente as mesmas características de qualidade do vídeo original. Desta forma, o desenvolvimento de circuitos integrados específicos para processamento de vídeo é uma atividade importante na área de pesquisa de sistemas digitais, uma vez que soluções em software geralmente não atingem desempenho e eficiência energética necessários para diversas aplicações, em especial para dispositivos móveis. Motivado pela necessidade de baixo consumo energético, este trabalho aplica o conceito de codificação híbrida, que tem por finalidade dividir os operandos em grupos de m bits, codificando cada grupo, utilizando o código Gray e, ainda, utilizando o comportamento do código binário para propagar o carry entre os grupos. Assim, o número de transições em cada grupo pode ser reduzido e uma estrutura regular pode ser obtida, onde os grupos menos significativos do resultado dependem somente dos grupos menos significativos dos operadores, reduzindo assim o número de transições entre bits. A proposta deste trabalho é a implementação de arquiteturas de hardware para módulos do padrão de codificação de vídeo HEVC utilizando operadores aritméticos de codificação híbrida, visando o baixo consumo energético. O estudo explora a viabilidade do uso da codificação híbrida na codificação de vídeo, e a quantificação do ganho em potência e energia de tais operadores. O trabalho também procura identificar quais módulos do HEVC são mais adequados para o emprego de tais operadores, visando maiores reduções no consumo de energia. Foram desenvolvidas arquiteturas de hardware para os módulos de interpolação (para estimação de movimento fracionário), para o cálculo do SAD – Soma das Diferenças Absolutas e para a Quantização. Além disso, o trabalho propõe dois novos somadores híbridos e seu uso em arquiteturas de módulos de codificação de vídeo. Resultados mostram redução de potência das arquiteturas usando os operadores aritméticos de codificação híbrida, quando comparado a mesma arquitetura usando operadores aritméticos convencionais, com codificação binária.