This thesis presents a very efficient and simple approach to native code generation and dynamic code loading for the RTOS RTEMS on the Blackfin architecture. The whole solution is intended for PLCs implementing the IEC 61131-3 standard. The second part of the solution, native code loading on RTEMS, is also usable for code updates in satellite applications. For the code generation modern parser generator tools have been used to implement a language translator from Instruction List to C language. The generated C language is then feed to the freely distributable GCC compiler which generates efficient native code. This native code is later on loaded and executed on a Blackfin CPU. The execution environment RTEMS has been ported to the Blackfin architecture. RTEMS is a hard real-time operating system which has been widely used in space applications. For the dynamic loading and linking of the native code 2 different loaders have been evaluated and compared. Those loaders are of special interest for satellite applications because they allow for much faster software update over slow communication links. The final systems achieves a speedup of approximately 4 compared to a traditional interpreted IEC 61131-3 system.

É muito comum hoje em dia a conversa entre duas pessoas que usam como meio de comunicação seus computadores, os quais, na maioria das vezes, possuem minicâmeras acopladas, possibilitando que os interlocutores se vejam e tornando o contato mais próximo. Esta aplicação é chamada de videoconferência e teve seu uso difundido, principalmente, pela evolução da Internet. Entretanto, a transmissão de dados de vídeo via rede é um trabalho pesado e pode gerar, por exemplo, a falta de sincronia entre imagem e som que é causada pela demora na transmissão das imagens devido ao tamanho de cada arquivo. Para minimizar este efeitos a solução encontrada foi a utilização de técnicas de compactação de vídeo para diminuir o tamanho do conteúdo a ser enviado e consequentemente o tempo envolvido nesta transmissão. Na década de 80 surgiu uma técnica de compressão cuja promessa era conseguir uma taxa de compactação jamais alcançada e que por este motivo seria ideal para vídeoconferências. Esta técnica foi chamada de Codificação Baseada em Modelos. Este trabalho aplica a Codificação de Vídeo Baseada em Modelos no reconhecimento de imagens compostas de cabeça e ombro de videoconferencistas. O objetivo principal é a identificação e reconhecimento de algumas características faciais: olhos, narinas, boca e também da cabeça e face onde estes elementos estão. Os dados obtidos são utilizados na adaptação de alguns parâmetros de um modelo wire-frame de face chamado Candide. O resultado é a verificação da possibilidade de uso da Codificação Baseada em Modelos em vídeoconferências e a proposta de solução de um problema nem sempre resolvido na literatura: a localização inicial das características faciais acima citadas.

A compressão de dados é uma ferramenta importante para o armazenamento e a transmissão da informção. Dentro do domínio da imagem digital, uma técnica nova de codificação chamada de Codificação Fractal despertou muito interesse nos último dez anos. O princípio derivado da codificação da imagem por fractal consiste em encontrar uma regra de constução que produza uma imagem fractal, que se aproxime da imagem original. A proposta desta tese consiste em duas partes. A primeira deve rever a codificação imagem por fractal baseada em ações de transformação interativas. Inicialmente, a base teórica é esboçada. O centro desta base teórica é o teorema de mapeamento contrativo e as propriedades matemáticas do Sistema de Função Interativa (IFS). Além disso, o algoritmo fractal clássico de compressão e suas alternativas, incluindo vários métodos de partição da imagem, procurando a estratégia e a classificação do bloco de domínio também são revistas. A segunda parte deve desenvolver um método novo, chamado Codificação Hierárquica de Blocos para comprimir as imagens coloridas, baseado na Codificação Fractal (HCBC). Este método transforma os três planos de cores de uma imagem colorida para uma imagem de um plano de cor através da extração das correlações entre os três planos de cores da imagem original. Ele divide hierarquicamente os três planos de cores em blocos homogêneos. Cada bloco é representado pelo valor médio dos coeficientes tricromáticos dos pixels, e uma imagem composta por um plano de cor comprimida pela codificação fractal. A reconstrução é feita pelo algoritmo de codificaçãp fractal com os valores médios associados a cada bloco. Para decodificar inteiramente a imagem colorida reconstruí-se pelo algoritmo de codificação fractal e pelos valores médios do coeficiente tricromáticos obtida pelo HCBC. Comparado com o método de codificação fractal de três-componentes separados, o método proposto consegue o mesmo nível da qualidade de reconstrução, mas, o que é mais importante, com uma maior taxa de compressão e um menor tempo de compressão.

Sistemas de compressão de imagens sem perdas, no atual estado da arte, decompõem o processo em modelagem e em codificação. A tese aqui defendida é que alta eficiência na compressão pode ser obtida usando-se técnicas combinadas de modelagens aliadas a algoritmos combinados de codificação. Este trabalho, baseando-se nos padrões JPEG com e sem perdas, implementa variantes de modelagens e seleciona a mais eficiente através de cálculo que considera a entropia dos dados a serem codificados. Na compressão com perdas, introduz-se uma fase de modelagem que consiste no agrupamento de bits dos coeficientes da transformada, criando-se áreas potencialmente redundantes e preparando, dessa forma, os dados para uma melhor eficiência dos algoritmos de codificação. Na fase de codificação, com perdas ou sem perdas, avaliam-se vários algoritmos, entre eles alguns desenvolvidos e propostos neste trabalho, selecionando-se o mais eficiente através de cálculos baseados nas estatísticas posicionais e globais obtidas durante uma leitura prévia dos dados.

A construção dos fundamentos teóricos e práticos para um Código de Família Brasileiro é orientada pelos paradigmas da doutrina pós-moderna, contendo os valores fundamentais que caracterizam o conhecimento jurídico para o terceiro milênio: pluralismo das fontes, comunicação, narrativa e retorno dos sentimentos. Trata-se da necessidade de narrar a alegria de viver do ser humano, reconhecido como um ser que pensa, sente, fala e escolhe. A construção deste código não representa uma ruptura com o sistema anterior, mas, numa atitude pós-moderna, há uma justaposição do antigo e do novo, criativamente. A família a ser reconhecida como pluralidade de sujeitos de direito é a nuclear, tendo por objetivo o livre desenvolvimento da personalidade e a busca da felicidade. O conflito familiar é o desvio da função e dos papéis sistêmicos, com a conclusão de que o único conflito que existe é do casal conjugal, devendo ser objeto de estudo a priori, quando o conflito se expressar como parental. A atuação do Judiciário nos conflitos familiares é narrada como método de retomada da via, fundamentada na ética do cuidado, na dignidade da pessoa humana e na teoria da intuição. As ferramentas eleitas para a aplicação prática do Código de Família Brasileiro são o juízo universal, a predominância do princípio da oralidade, e a mediação familiar interdisciplinar. O Direito Quântico fundamenta a prática da codificação, porque o biológico precede o Direito. A vida é o maior valor jurídico. O paradigma da física quântica funda-se na única certeza, a de que a única matéria que existe é o pensamento e o sentimento humano. / Le Code de la Famille brésilien est orienté vers les paradgmes de la postmodernité, dont les valeurs fondamentales marquent la connaissence juridique du troisième milénaire: pluralisme des sources, communication, narrative e retours des sentiments ou revival. Il s\'agit de la nécessité de narrer la joie de vivre de l\'être humain, reconnu comme celui qui pense, qui sent, qui parle et qui choisit. La construction des fondements du code ne représente pas une rupture avec l\'ancien système , mais, en face de la posmodernité il y a une coexistence juxtaposée, entre l\'ancien et le nouveau ,avec créativité . La famille nucléaire y est considérée, comme um pluralisme de sujets de droit, dont le but est le développement de la personnalité vers le bonheur . Le conflit familial est, donc, le détour de la fonction et des rôles du systhème familial. Il n\'existe que le conflit conjugal, et en face du conflit parental il faut se pencher sur une étude a priori, pour y chercher les causes. L\'action du Judiciaire en face du conflit familial est narrée comme une méthode , basée sur l éthique de la responsabilité, la dignité de la personne humaine et l?intuition. Les outils choisis pour la pratique du Code de la Famille brésilien sont le l\'universalité du juge, le principe de la communication orale et la médiation familiale interdisciplinaire . Le Droit Quantique est le fondament de la pratique de la codification, parce que le biologique précède le Droit . La vie est la valeur juridique la plus importante. Le paradigme de la physique quantique est basée sur la sûreté: la seule matière qui existe est la pensée et le sentiment humain.

A proliferação de conteúdos estereoscópicos atualmente é uma realidade, devido, principalmente, ao interesse e a percepção de valor do público, em geral, como uma tecnologia amigável. Os diversos benefícios trazidos por essa tecnologia, do entretenimento à pesquisa, influenciaram no desenvolvimento de inúmeras técnicas de captação, codificação e reprodução desses vídeos. Tendo em vista a integração com a infraestrutura atual, novas técnicas continuam surgindo e trazendo novas descobertas. No entanto, no campo da codificação, existe um problema que envolve a dificuldade para reproduzir um vídeo sem se conhecer a técnica de codificação que o gerou. Um ponto comum das formas de reprodução é que todas tomam como base um par estéreo, o que, por um lado pode, genericamente, permitir a codificação para operar em modos de reprodução diferentes, mas, por outro lado, traz outro problema, o de duplicar o volume de dados demandados, tornando-o de alto custo para armazenamento e transmissão. Assim, nesta dissertação foi desenvolvida uma nova técnica para reverter um anáglifo a uma aproximação do par estéreo original baseada em busca local rápida, utilizando apenas nas informações intracodificadas do vídeo anáglifo. A utilização anáglifo e da técnica de reversão, reduz o volume dos dados e torna genérico o conteúdo para reprodução. Para mensurar os resultados, foram realizados experimentos submetidos a análise objetiva utilizando o PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) e a análise subjetiva com o método DSCQS (Double Stimulus Continuous Quality Scale). Como resultados foram recuperados aproximações dos pares estéreos originais independentes do modo de visualização com boa qualidade visual e boa percepção de profundidade. / The proliferation of stereoscopic content is currently a reality, mainly due to the public interest and perception of value, in general, as a friendly technology. The diverse benefits brought by this technology, from entertainment to research, have influenced the development of numerous techniques for capturing, coding and reproducing these videos. In view of the integration with the current infrastructure, new techniques continue to emerge and bring new discoveries. However, in the field of coding, there is a problem that involves the difficulty of reproducing a video without knowing the coding technique that generated it. A common point of the forms of reproduction is that all are based on a stereo pair, which, on the one hand, can generically allow coding to operate in different reproduction modes, but on the other hand, it brings another problem, that of duplicate the volume of data demanded, making it costly for storage and transmission. Thus, in this dissertation a new technique was developed to revert an anaglyph to an approximation of the original stereo pair based on fast local search, using only the intracoded information of the anaglyph video. The anaglyph use and reversal technique reduces the volume of data and makes the content for reproduction generic. To measure the results, experiments were performed under objective analysis using PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) and subjective analysis with the DSCQS (Double Stimulus Continuous Quality Scale) method. As a result, approximations of the original stereo pairs independent of the viewing mode with good visual quality and good depth perception were retrieved.

Os codificadores preditivos excitados por códigos (CELP) são descritos de forma variante no tempo com base em uma abordagem vetorial do método de análise-mediante-síntese, suscitando as questões da propagação dos estados e da busca do sinal de excitação. Descrevem-se várias estruturas esparsas no tempo ou de dimensão reduzida para as inovações do dicionário fixo, em especial os multipulsos algébricos (ACELP) e os dicionários definidos por vetores-base (VSELP). Estes últimos admitem treinamento, deduzindo-se um algoritmo para tal. Propõe-se uma busca conjunta de amplitude e posição dos multipulsos algébricos. Ela aproveita a natureza do dicionário para reduzir o número de vetores-código pesquisado e o número de coeficientes de autocorrelação calculados em comparação tanto com a busca exaustiva em posições quanto com a busca focalizada. Analisam-se os transitórios em codificadores CELP a partir de dois pontos de vista baseados no decodificador e no analisador. A partir de um método de supressão de transitórios por ajuste do vetor de estados, propõe-se um método novo baseado numa estrutura não recorrente estendida (XFIR), revelando uma equivalência entre ajuste de estados e estrutura do filtro de síntese. Tanto a estrutura recursiva na forma direta I quanto a estrutura XFIR truncada são testadas dentro dos codificadores ACELP e VSELP treinado. Mais uma estrutura recorrente direta e duas em treliça são testadas dentro do codificador VSELP. Resulta um desempenho superior do codificador VSELP com a forma direta I recorrente e o codificador ACELP mostra-se menos sensível ao tipo de estrutura e à ordem de estrutura XFIR. / Code-excited linear predictive (CELP) coders are introduced as time-variant systems, building upon a vector approach to the analysis-by-synthesis method. Attendant issues like state propagation and excitation search are considered. Fixed codebook innovations are described which are sparse in the time domain or lie in a reduced dimension excitation space. Algebraic multipulse (ACELP) and basis vector (VSELP) codebooks are the main target. The latter may be trained and an algorithm is deduced to do so. A joint amplitude and position search of an ACELP codebook is proposed. The features of this codebook are used to reduce both the number of searched codevectors and the number of computed autocorrelation coefficients in comparison to the full position search and the focused search. Transients in CELP coders are analyzed from two standpoints, one at the decoder and the other at the analysis process. Starting from a state vector adjustment method, a novel transient suppression method is proposed which is based upon an extended finite impulse response (XFIR) structure, revealing an equivalence between state adjustment and synthesis filter structure. Both the direct form I recursive structure and the truncated XFIR structure are tested within the ACELP and the trained VSELP coders. One additional direct form recursive structure and two lattice recursive structures are tested inside the VSELP coder. The test results show that the VSELP coder performs better with the recursive direct form I structure and that the ACELP coder displays a reduced sensitivity to structure and impulse response length as well.

Em dezembro de 2007, a partir da cidade de São Paulo, as transmissões de televisão digital terrestre e aberta tiveram início no Brasil. Um avanço significativo do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD) foi a adoção do padrão H.264/AVC e o formato de vídeo 1080i para a codificação de vídeo em alta definição. A adoção em larga escala de tecnologia de alta definição tem sido um processo observado em vários mercados do mundo, e novos formatos superiores ao 1080i já estão sendo discutidos e propostos. Tendo em vista o que será a próxima geração da televisão, centros de pesquisa, como o centro japonês da emissora NHK, investigam os fatores humanos determinantes para caracterizar o sistema que deverá ser o último passo em tecnologia de televisão 2D. Já nomeado de UHDTV, este sistema deve contemplar resolução de 7680 pontos horizontais por 4320 pontos verticais, além de outras características ainda em estudo. Ao mesmo tempo, o trabalho aqui apresentado discute as ferramentas de suporte da escalabilidade na codificação multimídia como forma de evolução gradual dos formatos de vídeo na radiodifusão. Especificamente este trabalho sistematiza as ferramentas de escalabilidade do padrão H.264/AVC tendo em vista a sua aplicação ao SBTVD. Neste sentido, são discutidas as possibilidades de evolução do sistema frente à escalabilidade e são apresentados levantamentos experimentais da atual ocupação do espectro na cidade de São Paulo, evidenciando a disponibilidade de taxa para expansões. São apresentados também resultados iniciais relativos à codificação SVC, que apontam objetivamente as vantagens da escalabilidade sobre o simulcast, evidenciando que esta técnica pode ser utilizada no SBTVD para prover novos formatos de vídeo, tendo como premissa a compatibilidade com os atuais receptores que suportam o formato 1080i. O trabalho apresenta contribuições teóricas e experimentais na direção de adoção da escalabilidade no SBTVD, apontando também possíveis trabalhos futuros que, se realizados, poderão confirmar a transmissão de formatos superiores de vídeo nos próximos anos no SBTVD. / On December 2007, starting from São Paulo city, the open digital terrestrial transmissions were launched in Brazil. A significant improvement of the Brazilian Digital TV System (SBTVD) was the adoption of the H.264/AVC standard supporting the 1080i video format for the high definition video coding. Wide adoption of high definition technology has been a process that can be observed in lots of countries, and new video formats, beyond 1080i have already been discussed and proposed. With both eyes in the next generation of TV, research centers like Japanese broadcaster NHK investigate human factors that should drive the system specifications of this one that may be the last step in terms of 2D television technology. Named UHDTV, the system may support 7680 horizontal dots per 4320 vertical dots in terms of resolution among other features. At the same time, the work exposed here discusses tools that support multimedia coding scalability as a way of gradually improving video formats for broadcast. This work specially deals with the H.264/AVC standard scalability tools, aiming their use within SBTVD. Therefore, the evolution of the system is discussed based on scalability and experimental results related to the digital TV spectral occupation in São Paulo city are analyzed, showing that there is enough exceeding bit rate available for future expansion. Initial results related to SVC coding are also shown, objectively indicating that video scalability is more advantageous than simulcast and that this technique can be used in SBTVD to provide new video formats, keeping compatibility with current receivers that only support 1080i format. This work presents theoretical and experimental contributions towards the adoption of SVC in the SBTVD, pointing out some future works that, if executed, could confirm the transmission of new video format in SBTVD in the next years.

Este trabalho descreve o desenvolvimento e a validação de um gerador de estímulos visuais naturalísticos, GEN, utilizado em experimentos com o sistema visual de moscas. Tal gerador projeta a imagem em um anteparo que abrange todo o campo visual da mosca. Um espelho acoplado a um motor linear movimenta a imagem horizontalmente de acordo com velocidades predefinidas pelo experimentador. Ao contrário dos tradicionais geradores com monitores de raios catódicos - que apresentam imagens através de uma sequencia de quadros entre 60 e 200Hz - o GEN apresenta a imagem de forma contínua. Além de eliminar o problema das altas taxas de quadros por segundo exigidas nestes experimentos, o novo sistema também gera imagens com uma maior resolução, brilho e contraste. Durante a apresentação dos estímulos visuais foram registrados os potenciais de ação do neurônio H1 da mosca Chrysomya megacephala, localizado na placa lobular e responsável pela detecção de movimentos horizontais. Os resultados deste trabalho mostram como a resposta do neurônio estudado depende de parâmetros do estímulo tais como: velocidade, luminância, campo visual estimulado e frequência espacial da imagem utilizada. A influência destes parâmetros na resposta neural demonstram a importância de possuir geradores capazes de simular em laboratório estímulos que a mosca encontra em seu habitat natural. / This work presents the development and the validation of a naturalistic visual stimuli generator, NSG, to be used in neuroscience experiment with the flys visual system. To satisfy the requirement of naturalistic stimuli, the new generator projects a slide onto a screen covering the whole visual field of the fly. A mirror controlled by a linear electrical motor moves the image horizontally according to a predefined velocity profile. In addition, the NSG shows the image continuously as opposed to usual stimuli generators with cathode ray monitors having a frame rate between 60 and 200Hz. A further advantage of the NSG is its high luminance, brightness and contrast. During the stimulus presentations, the activity of the H1 neuron of the blowfly Chrysomya megacephala was recorded, this neuron is sensitive to horizontal image displacements. The results show how the response of the studied neuron depends on stimulus parameters such as speed, luminance, visual field stimulated and the spatial frequency of the image used. The influence of these parameters on neural response demonstrates the importance of generators that reproduces in laboratory the flys natural habitat.

O rascunho visuoespacial é um subcomponente da memória de trabalho que possui a função de reter e processar as informações visuais e espaciais. Atualmente as pesquisas sugerem o fracionamento deste sistema de memória em um componente visual separado do espacial. Um processo de conjunção faria com que a integração destas informações fosse disponibilizada à consciência. Estudos propõem que o processo de conjunção na memória de trabalho visuoespacial seja tanto de natureza representativa, na qual as características unidas criam uma nova representação do objeto, quanto associativa, na qual ocorre uma conexão entre as características separadas do objeto. Este estudo teve como objetivo investigar a dissociação do rascunho visuoespacial e a natureza da conjunção da informação visual com a espacial na memória de trabalho. No primeiro experimento o participante deveria realizar uma tarefa de detecção na mudança, na qual a dimensão relevante para a resposta poderia ser a informação visual ou a espacial. A conjunção incidental das informações seria verificada pela mudança na dimensão irrelevante. Neste experimento tarefas secundárias espaciais e visuais foram inseridas no intervalo de retenção das provas. No segundo experimento a dissociação visual e espacial foi testada inserindo na codificação uma tarefa secundária que não utilizasse recursos gerais da atenção (flicker preto e branco e colorido). Os resultados do primeiro experimento mostram uma interferência seletiva das tarefas secundárias, indicando uma dissociação visuoespacial. A queda no desempenho na tarefa visual em virtude da mudança irrelevante da informação espacial sugere que a conjunção destas informações ocorreu de maneira incidental. Entretanto, quando esta tarefa é realizada sob interferência de uma tarefa secundária espacial, o efeito de conjunção incidental não acontece. Isto sugere que a natureza da conjunção incidental é associativa, dada a seletividade da interferência na dimensão irrelevante. A ausência do efeito do flicker como tarefa secundária no segundo experimento não permitiu a replicação dos dados do primeiro experimento. Os resultados deste estudo sugerem que a informação visual é armazenada de maneira dissociada da informação espacial, mas que ambas podem ser integradas em um tipo de conjunção na qual a associação das informações é armazenada na memória de trabalho. / The visuospatial sketchpad is a subcomponent of working memory which retain and process the visual and spatial information. Currently research suggests that this memory system is divided in a space component apart from a visual one. The binding process make the integration of this information available to consciousness. Studies suggest that the process of conjunction in visuospatial working memory has both representative, in which the characteristics together generate a new object representation, and associative nature, in which separate object features are connected. This study aimed to investigate the dissociation of visuospatial sketchpad and the characteristics of visual and spatial information conjunction in working memory. In the first experiment, the participant performed a change detection task, in which the relevant dimension for the answer could be the visual or spatial information. The incidental combination of information was verified by changing the irrelevant dimension. In this experiment, visual and spatial secondary tasks were included during the retention interval. In the second experiment, the visual and spatial dissociation was tested by inserting a secondary task that did not use the general resources of attention (black and white and colored flicker) in the encoding phase. The results of the first experiment show a selective interference of secondary tasks, indicating dissociation visuospatial. The drop in performance in the visual task due to the change of irrelevant spatial information suggests that the conjunction of this information occurred incidentally. However, when this task is performed under interference of a space secondary task, the effect of incidental conjunction was not observed. This suggests that the nature of the incidental conjunction is associative, given the selectivity of the interference in the irrelevant dimension. The absence of the flicker effect as secondary task in the second experiment did not allow replication of data from the first experiment. The results of this study suggest that visual information is stored in dissociated manner from spatial information, but both can be integrated into a kind of combination in which associated information is stored in working memory.