Este trabalho foi realizado com a finalidade de avaliar o comportamento compressional de granulado contendo alta concentração de produto seco por aspersão de Phyllanthus niruri em máquinas de comprimir alternativa (MCA) e rotativa (MCR). A partir do material vegetal de P. niruri foram produzidas a solução extrativa e o produto seco por aspersão (PSA). A formulação dos comprimidos foi composta de granulados do PSA (GPSA) (92 %), adjuvantes granulados (GADJ) (7,92 %) e estearato de magnésio (0,08 %). O GPSA foi produzido por granulação por via seca e o GADJ, composto de celulose microcristalina (62,9 %) e amidoglicolato de sódio (37,1 %), por via úmida. A granulometria do complexo farmacêutico (CF) compreendeu a faixa de 0,250 a 0,850 mm. Foram produzidos comprimidos em máquina universal de ensaios, em punções planos com diâmetro de 13 e 5 mm, avaliando-se a influência da altura da coluna de CF e do diâmetro da matriz sobre as características dos compactos obtidos. A previsão da resistência à tensão e expansão volumétrica radial se torna impossibilitada pela suas dependências das variáveis aplicadas. Dos compactos obtidos em matriz de 13 mm, produzidos com sete forças de compressão (de 2,26 a 16,04 kN), verificou-se a linearidade entre a força de compressão e a resistência à tensão dos compactos. Além disso, em diferentes pressões de compressão, que variaram de 13,2 a 120,9 MPa, avaliou-se, através do modelo de Heckel (método out die), o mecanismo de consolidação do complexo farmacêutico, que apresentou comportamento fragmentativo em baixas pressões e deformação plástica a partir de 30,2 MPa. O valor de pressão média por deformação (Py) foi igual a 229,01 MPa, indicativo de que as condições da granulação por via seca podem ter influenciado as características de consolidação do complexo farmacêutico. O CF não apresentou defeitos de compressão, como laminação e descabeçamento, nem variação de peso em ambos os modelos de máquinas de comprimir utilizados. Imagens das faces superior e inferior dos comprimidos obtidos na MCA e MCR, tratadas com programa de análise de imagens, esclareceram de forma quantitativa as diferenças entre elas, sugerindo a ocorrência de fenômeno de percolação. As diferentes velocidades de produção em MCR evidenciaram o comportamento visco-plástico do CF, pois em menores velocidades houve aumento significativo da resistência à tensão dos comprimidos, não afetando, no entanto, o tempo de desintegração dos mesmos. Comprimidos produzidos em MCR apresentaram menor friabilidade e porosidade, que não se refletiu em resistência à tensão àquela apresentada para os obtidos em MCA. A cedência do PSA não sofreu influência do tipo de equipamento ou das condições experimentais na quais os comprimidos foram produzidos. As diferenças na construção e funcionamento dos dois tipos de máquinas de comprimir foram influentes sobre o produto final, já que comprimidos, com resistências à tensão semelhantes, advindos de máquinas de comprimir distintas, apresentaram diferenças nos parâmetros de qualidade avaliados. / This work was carried out to evaluate the compressional behavior of granules containing high load of a Phyllanthus niruri spray-dried extract in eccentric (ETM) and rotary (RTM) tablet presses. Extractive solution and spray-dried extract (SDE) were produced from the plant aerial parts. Tablets were constituted by SDE granules (SDEG) (92 %), excipients granules (EXCG) (7.92 %) and magnesium stearate (0.08 %). SDEG was obtained by dry granulation and EXCG, composed by microcrystalline cellulose (62.9 %) and sodium starch glycolate (37.1 %), by wet granulation. Particle size distribution was fixed between 0.355 to 0.850 mm. Tablets were also produced in a universal assay machine with flat-faced punches of 10 and 5 mm diameter, in order to estimate the influence of granules bed height and tooling diameter on the compact characteristics. Tensile strength and radial elastic recovery demonstrated to be very dependent of both variables hindering further correlations. For the tablets produced in 13 mm tooling by applying seven compression forces (from 2.26 to 16.06 kN), linearity between compression force and tensile strength was observed. The consolidation mechanism of the granule mixture could be elucidated using different compression pressures, in the range from 13.2 to 120.9 MPa. Heckel’s model (out die method) pointed out the occurrence of brittle behavior under low pressures and plastic deformation beginning at 30.2 MPa. Mean yield pressure (Py) was 229.01 MPa, indicating that dry granulation conditions may have influenced the consolidation characteristics of the formulation. Tablets did not evidence any mechanical failures, such as lamination or capping, or anomalous weight variation in both tablet machine types. Upper and lower tablet surfaces images from ETM and RTM, analyzed by an image-analysis-software, showed differences between the granules distribution, suggesting the occurrence of percolation phenomenon. Different RTM speeds suggested the visco-plastic behavior of the formulation, since by slower rotation speeds tablet’s tensile strength significantly increases, but the disintegration time was not affected. Tablets produced in RTM showed lower friability and porosity, which did not reflect on higher tensile strength, than those obtained by tablets of ETM. SDE release was not influenced by the type of equipment or operational conditions to which the compacts were submitted. Construction and operation differences between both tablet presses influenced the final product, since tablets with similar tensile strength, produced by distinct tablet machines, exhibited different quality parameters.

Recentemente, o Brasil adotou o padrão SBTVD (Sistema Brasileiro de TV Digital) para transmissão de TV digital. Este utiliza o CODEC (codificador e decodificador) de vídeo H.264/AVC, que é considerado o estado-da-arte no contexto de compressão de vídeo digital. Esta transição para o SBTVD requer o desenvolvimento de tecnologia para transmissão, recepção e decodificação de sinais, assim, o projeto Rede H.264 SBTVD foi iniciado e tem como um dos objetivos a produção de componentes de hardware para construção de um set-top box SoC (System on Chip) compatível com o SBTVD. No sentido de produzir IPs (Intellectual Property) para codificação e decodificação de vídeo digital segundo o padrão H.264/AVC, várias arquiteturas de hardware vêm sendo desenvolvidas no âmbito do projeto. Assim, o objetivo deste trabalho consiste na realização da implementação física em ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) de algumas destas arquiteturas de hardware para decodificação de vídeo H.264/AVC, entre elas as arquiteturas parser e decodificação de entropia, predição intra-quadro e, por fim, quantização e transformadas inversas, que juntas formam uma versão funcional de um decodificador de vídeo H.264 chamado de decodificador intra-only. Além destas, também foi fisicamente implementada uma arquitetura para o módulo filtro redutor de efeito de bloco e arquiteturas para os perfis Main e High de um compensador de movimentos. Nesta dissertação de mestrado, é apresentada a metodologia de implementação standard-cells (ASIC) utilizada, assim como uma descrição detalhada de cada passo executado para se chegar ao leiaute de cada uma das arquiteturas. Também são apresentados os resultados das implementações e realizadas algumas comparações com outras implementações de arquiteturas descritas na literatura. A implementação do filtro possui 43,9K portas lógicas (equivalent-gates), 42mW de potência e possui a menor quantidade de memória interna, 12,375KB SRAM, quando comparada com outras implementações para a mesma resolução de vídeo, 1920x1080@30fps. As implementações para os perfis Main e High do compensador de movimento apresentam a melhor relação entre a quantidade de ciclos de relógio necessária para interpolar um macrobloco (MB), 304 ciclos/MB, e a quantidade de equivalent-gates de cada implementação, 98K e 102K, respectivamente. Já a implementação do decodificador H.264 intra-only possui 5KB SRAM, 11,4mW de potência e apresenta a menor quantidade de equivalent-gates, 150K, comparado com outras implementações de decodificadores H.264 com características similares. / Recently Brazil has adopted the SBTVD (Brazilian Digital Television System) for digital TV transmission. It uses the H.264/AVC video CODEC (coder and decoder), which is considered the state of the art in the context of digital video compression. This transition to the SBTVD standard requires the development of technology for transmitting, receiving and decoding signals, so a project called Rede H.264 was initiated with the objective of producing cutting edge hardware components to build a set-top box SoC (System on Chip) compatible with the SBTVD. In order to produce IPs (Intellectual Property) for encoding and decoding digital video according to the H.264/AVC standard, many hardware architectures have been developed under the project. Therefore, the objective of this work is to carry out the physical implementation flow for ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) in some of these hardware architectures for H.264/AVC video decoding, including the architectures parser and entropy decoding, intra-prediction and inverse quantization and transforms, which together compound a working version of an H.264 video decoder called intra-only. Besides these architectures, it is also physically implemented an architecture for a deblocking filter module and architectures for motion compensation according the Main and High profiles. This master thesis presents the standard-cells (ASIC) implementation as well as a detailed description of each step necessary to outcome the layouts of each of the architecture. It also presents the results of the implementations and comparisons with other works in the literature. The implementation of the filter has 43.9K gates (equivalent-gates), 42mW of power consumption and it demands the least amount of internal memory, 12.375KB SRAM, when compared with other implementations for the same video resolution, 1920x1080@30fps. The implementations for the Main and High profiles of the motion compensator have the best relationship between the amount of required clock cycles to interpolate a macroblock (MB), 304 cycles/MB, and the equivalent-gate count of each implementation, 98K and 102K, respectively. Also, the implementation of the H.264 intra-only decoder has 5KB SRAM, 11.4 mW of power consumption and it has the least equivalent-gate count, 150K, compared with other implementations of H.264 decoders which have similar features.

O codificador aritmético binário adaptativo ao contexto adotado (CABAC – Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) pelo padrão H.264/AVC a partir de perfil Main é o estado-da-arte em termos de eficiência de taxa de bits. Entretanto, o CABAC ocupa 9.6% do tempo total de processamento e seu throughput é limitado pelas dependências de dados no nível de bit (LIN, 2010). Logo, atingir os requisitos de desempenho em tempo real nos níveis mais altos do padrão H.264/AVC se torna uma tarefa árdua em software, sendo necesário então, a aceleração do CABAC através de implementações em hardware. As arquiteturas de hardware encontradas na literatura para o CABAC focam no Codificador Aritmético Binário (BAE - Binary Arithmetic Encoder) enquanto que a Binarização e Modelagem de Contextos (BCM – Binarization and Context Modeling) fica em segundo plano ou nem é apresentada. O BCM e o BAE juntos constituem o CABAC. Esta dissertação descreve detalhadamente o conjunto de algoritmos que compõem o BCM do padrão H.264/AVC. Em seguida, o projeto de uma arquitetura de hardware específica para o BCM é apresentada. A solução proposta é descrita em VHDL e os resultados de síntese mostram que a arquitetura alcança desempenho suficiente, em FPGA e ASIC, para processar vídeos no nível 5 do padrão H.264/AVC. A arquitetura proposta é 13,3% mais rápida e igualmente eficiente em área que os melhores trabalhos relacionados nestes quesitos. / Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) adopted in the H.264/AVC main profile is the state-of-art in terms of bit-rate efficiency. However, CABAC takes 9.6% of the total encoding time and its throughput is limited by bit-level data dependency (LIN, 2010). Moreover, meeting real-time requirement for a pure software CABAC encoder is difficult at the highest levels of the H.264/AVC standard. Hence, speeding up the CABAC by hardware implementation is required. The CABAC hardware architectures found in the literature focus on the Binary Arithmetic Encoder (BAE), while the Binarization and Context Modeling (BCM) is a secondary issue or even absent in the literature. Integrated, the BCM and the BAE constitute the CABAC. This dissertation presents the set of algorithms that describe the BCM of the H.264/AVC standard. Then, a novel hardware architecture design for the BCM is presented. The proposed design is described in VHDL and the synthesis results show that the proposed architecture reaches sufficiently high performance in FPGA and ASIC to process videos in real-time at the level 5 of H.264/AVC standard. The proposed design is 13.3% faster than the best works in these items, while being equally efficient in area.

[pt] No presente trabalho foi realizada a construção, montagem, revisão de projeto e avaliação experimental preliminar de um novo motor a combustão interna rotativo por ignição por centelha, que pode ser classificado como cat-and-mouse engine ou Twin-Rotor Piston Engine. Nesse motor, dois pares de deslocadores são montados sobre dois rotores, que giram em velocidade variável em dentro de uma câmara cilindrica, de forma a conferir uma variação da posição angular relativa entre deslocadores e, assim, formar quatro câmaras de volumes variáveis com o tempo, a fim de se realizar processos termodinâmicos equivalentes aos de um motor alternativo de quatro tempos. Esse motor destaca-se por possuir um sistema inovador que permite a mudança do movimento dos rotores e deslocadores, de forma a aumentar o volume deslocado e a taxa de compressão das câmaras onde ocorrem os processos termodinâmicos. Tal dispositivo permite alterar e otimizar a taxa de compressão para diferentes combustíveis. Os componentes do motor foram usinados de acordo com o projeto e o protótipo foi montado, revisado e ajustado, de forma a garantir a operacionalidade do equipamento. Posteriormente, o motor foi montado em uma bancada para se efetuar testes preliminares de acionamento externo, afim de se medir vazão volumétrica, potência fornecida e pressão de compressão no ponto morto superior em função da velocidade angular. A revisão bibliográfica do trabalho contém definições úteis na classificação de motores rotativos, além de discutir suas especificidades características. / [en] The present work describes the construction, assembly, project revision and preliminary experimental evaluation of an innovative rotary spark ignition internal combustion engine. First, a literature survey was carried out. Some useful definitions were found for rotary engines classification as well as some of their specific characteristics were discussed. The engine can be classified as cat-andmouse engine or Twin-Rotor Piston Engine. It is characterized by two pairs of displacers, assembled over two rotors, which rotate at a variable rotational speed within a cylindrical cavity. The driving mechanism is such that the relative distance between each pair of displacers varies continuously, thus providing the positive displacement effect. Therefore, the engine has four chambers, each one with its own time varying volume, so that thermodynamic processes, equivalent to those of a four-stroke reciprocating internal combustion engine, can take place. This engine presents a unique and innovative mechanism by which the compression ratio can be varied during operation, thus optimizing engine efficiency a for a given fuel. Engine components, designed in an effort previous to the present one, were fabricated according to the original project. A prototype was assembled, with all components following a routine of project revision, including measurements, uncertainties and adjustments. The engine was then placed on a test bench where preliminary non-firing external driving tests were carried out. They included: volumetric flow rate, driving (frictional) power and cylinder maximum pressure with displacer at the top dead center, all these parameters in terms of the primary shaft angular velocity.

Esta dissertação de mestrado propõe uma hierarquia de memória para a Estimação de Movimento e de Disparidade (ME/DE) centrada nas referências da codificação, estratégia chamada de Reference-Centered Data Reuse (RCDR), com foco em redução de energia em codificadores de vídeo multivistas (MVC - Multiview Video Coding). Nos codificadores MVC, a ME/DE é responsável por praticamente 98% do consumo total de energia. Além disso, até 90% desta energia está relacionada com a memória do codificador: (a) acessos à memória externa para a busca das referências da ME/DE (45%) e (b) memória interna (cache) para manter armazenadas as amostras da área de busca e enviá-las para serem processadas pela ME/DE (45%). O principal objetivo deste trabalho é minimizar de maneira conjunta a energia consumida pelo módulo de ME/DE com relação às memórias externa e interna necessárias para a codificação MVC. A hierarquia de memória é composta por uma memória interna (a qual armazena a área de busca inteira), um controle dinâmico para a estratégia de power-gating da memória interna e um compressor de resultados parciais. Um controle de buscas foi proposto para explorar o comportamento da busca com o objetivo de atingir ainda mais reduções de energia. Além disso, este trabalho também agrega à hierarquia de memória um compressor de quadros de referência de baixa complexidade. A estratégia RCDR provê reduções de até 68% no consumo de energia quando comparada com estratégias estadoda- arte que são centradas no bloco atual da codificação. O compressor de resultados parciais é capaz de reduzir em 52% a comunicação com memória externa necessária para o armazenamento desses elementos. Quando comparada a técnicas de reuso de dados que não acessam toda área de busca, a estratégia RCDR também atinge os melhores resultados em consumo de energia, visto que acessos regulares a memórias externas DDR são energeticamente mais eficientes. O compressor de quadros de referência reduz ainda mais o número de acessos a memória externa (2,6 vezes menos acessos), aliando isso a perdas insignificantes na eficiência da codificação MVC. A memória interna requerida pela estratégia RCDR é até 74% menor do que estratégias centradas no bloco atual, como Level C. Além disso, o controle dinâmico para a técnica de power-gating provê reduções de até 82% na energia estática, o que é o melhor resultado entre os trabalho relacionados. A energia dinâmica é tratada pela técnica de união dos blocos candidatos, atingindo ganhos de mais de 65%. Considerando as reduções de consumo de energia atingidas pelas técnicas propostas neste trabalho, conclui-se que o sistema de hierarquia de memória proposto nesta dissertação atinge seu objetivo de atender às restrições impostas pela codificação MVC, no que se refere ao processamento do módulo de ME/DE. / This Master Thesis proposes a memory hierarchy for the Motion and Disparity Estimation (ME/DE) centered on the encoding references, called Reference-Centered Data Reuse (RCDR), focusing on energy reduction in the Multiview Video Coding (MVC). In the MVC encoders the ME/DE represents more than 98% of the overall energy consumption. Moreover, in the overall ME/DE energy, up to 90% is related to the memory issues, and only 10% is related to effective computation. The two items to be concerned with: (1) off-chip memory communication to fetch the reference samples (45%) and (2) on-chip memory to keep stored the search window samples and to send them to the ME/DE processing core (45%). The main goal of this work is to jointly minimize the on-chip and off-chip energy consumption in order to reduce the overall energy related to the ME/DE on MVC. The memory hierarchy is composed of an onchip video memory (which stores the entire search window), an on-chip memory gating control, and a partial results compressor. A search control unit is also proposed to exploit the search behavior to achieve further energy reduction. This work also aggregates to the memory hierarchy a low-complexity reference frame compressor. The experimental results proved that the proposed system accomplished the goal of the work of jointly minimizing the on-chip and off-chip energies. The RCDR provides off-chip energy savings of up to 68% when compared to state-of-the-art. the traditional MBcentered approach. The partial results compressor is able to reduce by 52% the off-chip memory communication to handle this RCDR penalty. When compared to techniques that do not access the entire search window, the proposed RCDR also achieve the best results in off-chip energy consumption due to the regular access pattern that allows lots of DDR burst reads (30% less off-chip energy consumption). Besides, the reference frame compressor is capable to improve by 2.6x the off-chip memory communication savings, along with negligible losses on MVC encoding performance. The on-chip video memory size required for the RCDR is up to 74% smaller than the MB-centered Level C approaches. On top of that, the power-gating control is capable to save 82% of leakage energy. The dynamic energy is treated due to the candidate merging technique, with savings of more than 65%. Due to the jointly off-chip communication and on-chip storage energy savings, the proposed memory hierarchy system is able to meet the MVC constraints for the ME/DE processing.

Recentemente, o Brasil adotou o padrão SBTVD (Sistema Brasileiro de TV Digital) para transmissão de TV digital. Este utiliza o CODEC (codificador e decodificador) de vídeo H.264/AVC, que é considerado o estado-da-arte no contexto de compressão de vídeo digital. Esta transição para o SBTVD requer o desenvolvimento de tecnologia para transmissão, recepção e decodificação de sinais, assim, o projeto Rede H.264 SBTVD foi iniciado e tem como um dos objetivos a produção de componentes de hardware para construção de um set-top box SoC (System on Chip) compatível com o SBTVD. No sentido de produzir IPs (Intellectual Property) para codificação e decodificação de vídeo digital segundo o padrão H.264/AVC, várias arquiteturas de hardware vêm sendo desenvolvidas no âmbito do projeto. Assim, o objetivo deste trabalho consiste na realização da implementação física em ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) de algumas destas arquiteturas de hardware para decodificação de vídeo H.264/AVC, entre elas as arquiteturas parser e decodificação de entropia, predição intra-quadro e, por fim, quantização e transformadas inversas, que juntas formam uma versão funcional de um decodificador de vídeo H.264 chamado de decodificador intra-only. Além destas, também foi fisicamente implementada uma arquitetura para o módulo filtro redutor de efeito de bloco e arquiteturas para os perfis Main e High de um compensador de movimentos. Nesta dissertação de mestrado, é apresentada a metodologia de implementação standard-cells (ASIC) utilizada, assim como uma descrição detalhada de cada passo executado para se chegar ao leiaute de cada uma das arquiteturas. Também são apresentados os resultados das implementações e realizadas algumas comparações com outras implementações de arquiteturas descritas na literatura. A implementação do filtro possui 43,9K portas lógicas (equivalent-gates), 42mW de potência e possui a menor quantidade de memória interna, 12,375KB SRAM, quando comparada com outras implementações para a mesma resolução de vídeo, 1920x1080@30fps. As implementações para os perfis Main e High do compensador de movimento apresentam a melhor relação entre a quantidade de ciclos de relógio necessária para interpolar um macrobloco (MB), 304 ciclos/MB, e a quantidade de equivalent-gates de cada implementação, 98K e 102K, respectivamente. Já a implementação do decodificador H.264 intra-only possui 5KB SRAM, 11,4mW de potência e apresenta a menor quantidade de equivalent-gates, 150K, comparado com outras implementações de decodificadores H.264 com características similares. / Recently Brazil has adopted the SBTVD (Brazilian Digital Television System) for digital TV transmission. It uses the H.264/AVC video CODEC (coder and decoder), which is considered the state of the art in the context of digital video compression. This transition to the SBTVD standard requires the development of technology for transmitting, receiving and decoding signals, so a project called Rede H.264 was initiated with the objective of producing cutting edge hardware components to build a set-top box SoC (System on Chip) compatible with the SBTVD. In order to produce IPs (Intellectual Property) for encoding and decoding digital video according to the H.264/AVC standard, many hardware architectures have been developed under the project. Therefore, the objective of this work is to carry out the physical implementation flow for ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) in some of these hardware architectures for H.264/AVC video decoding, including the architectures parser and entropy decoding, intra-prediction and inverse quantization and transforms, which together compound a working version of an H.264 video decoder called intra-only. Besides these architectures, it is also physically implemented an architecture for a deblocking filter module and architectures for motion compensation according the Main and High profiles. This master thesis presents the standard-cells (ASIC) implementation as well as a detailed description of each step necessary to outcome the layouts of each of the architecture. It also presents the results of the implementations and comparisons with other works in the literature. The implementation of the filter has 43.9K gates (equivalent-gates), 42mW of power consumption and it demands the least amount of internal memory, 12.375KB SRAM, when compared with other implementations for the same video resolution, 1920x1080@30fps. The implementations for the Main and High profiles of the motion compensator have the best relationship between the amount of required clock cycles to interpolate a macroblock (MB), 304 cycles/MB, and the equivalent-gate count of each implementation, 98K and 102K, respectively. Also, the implementation of the H.264 intra-only decoder has 5KB SRAM, 11.4 mW of power consumption and it has the least equivalent-gate count, 150K, compared with other implementations of H.264 decoders which have similar features.

O codificador aritmético binário adaptativo ao contexto adotado (CABAC – Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) pelo padrão H.264/AVC a partir de perfil Main é o estado-da-arte em termos de eficiência de taxa de bits. Entretanto, o CABAC ocupa 9.6% do tempo total de processamento e seu throughput é limitado pelas dependências de dados no nível de bit (LIN, 2010). Logo, atingir os requisitos de desempenho em tempo real nos níveis mais altos do padrão H.264/AVC se torna uma tarefa árdua em software, sendo necesário então, a aceleração do CABAC através de implementações em hardware. As arquiteturas de hardware encontradas na literatura para o CABAC focam no Codificador Aritmético Binário (BAE - Binary Arithmetic Encoder) enquanto que a Binarização e Modelagem de Contextos (BCM – Binarization and Context Modeling) fica em segundo plano ou nem é apresentada. O BCM e o BAE juntos constituem o CABAC. Esta dissertação descreve detalhadamente o conjunto de algoritmos que compõem o BCM do padrão H.264/AVC. Em seguida, o projeto de uma arquitetura de hardware específica para o BCM é apresentada. A solução proposta é descrita em VHDL e os resultados de síntese mostram que a arquitetura alcança desempenho suficiente, em FPGA e ASIC, para processar vídeos no nível 5 do padrão H.264/AVC. A arquitetura proposta é 13,3% mais rápida e igualmente eficiente em área que os melhores trabalhos relacionados nestes quesitos. / Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) adopted in the H.264/AVC main profile is the state-of-art in terms of bit-rate efficiency. However, CABAC takes 9.6% of the total encoding time and its throughput is limited by bit-level data dependency (LIN, 2010). Moreover, meeting real-time requirement for a pure software CABAC encoder is difficult at the highest levels of the H.264/AVC standard. Hence, speeding up the CABAC by hardware implementation is required. The CABAC hardware architectures found in the literature focus on the Binary Arithmetic Encoder (BAE), while the Binarization and Context Modeling (BCM) is a secondary issue or even absent in the literature. Integrated, the BCM and the BAE constitute the CABAC. This dissertation presents the set of algorithms that describe the BCM of the H.264/AVC standard. Then, a novel hardware architecture design for the BCM is presented. The proposed design is described in VHDL and the synthesis results show that the proposed architecture reaches sufficiently high performance in FPGA and ASIC to process videos in real-time at the level 5 of H.264/AVC standard. The proposed design is 13.3% faster than the best works in these items, while being equally efficient in area.

[pt] A Lei da Política Nacional de Resíduos Sólidos exigiu a extinção dos lixões e aterros controlados nos municípios brasileiros. Embora a lei date de 2010, até agora a maioria dos municípios brasileiros ainda não conseguiu implantar aterros sanitários. A situação não é diferente no Estado de Roraima, onde nenhum de seus 15 (quinze) municípios possui um aterro sanitário em operação. Este trabalho visa a minimizar esta ocorrência, à medida que estuda as propriedades e índices geotécnicos de um solo siltoso de uma jazida do município de Rorainópolis que poderá ser empregado como material de construção de barreiras minerais de um possível Aterro Consorciado que atenderá os municípios que compõem a Região Metropolitana do Sul de Roraima, a saber: Rorainópolis, São João da Baliza, São Luís e Caroebe. O solo siltoso foi submetido a um extenso programa experimental que consistiu de ensaios de condutividade hidráulica, compressão simples e contração em corpos de prova, com diferentes relações massa-volume-umidade, compactados nas energias Proctor normal, intermediária e modificada. O programa experimental objetivou estabelecer uma faixa de variação de valores da relação massa-volume-umidade que atendesse aos critérios usualmente empregados na especificação de construção de barreiras minerais, i.e. condutividade hidráulica igual ou inferior a potência de 10 elevado a menos 9 m/s, resistência à compressão simples superior a 200 KPa e contração volumétrica inferior a 4 por cento. Os resultados do programa experimental demostraram que o solo deverá possuir um peso específico de 14,75 mais ou menos 0,5 KN/m ao cubo e um teor de umidade de 28,0 mais ou menos 3,0 por cento, a fim de atender aos critérios de condutividade hidráulica e resistência. Os resultados mostraram que não é possível atender ao critério de contração volumétrica, face à presença de argilominerais 2:1 na composição do solo estudado. Não obstante, é possível empregá-lo com essa finalidade, desde que cuidados sejam adotados para evitar a sua dessecação. Adicionalmente, foram determinados os parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo através de ensaios de cisalhamento direto a fim de possibilitar a análise de estabilidade de taludes. / [en] The Law of the National Solid Waste Policy demanded the extinction of controlled dumps and landfills in Brazilian municipalities. Although the date 2010 law, so far most municipalities have yet to deploy landfills. The situation is no different in the state of Roraima, where none of his fifteen (15) municipalities has a landfill in operation. This work aims to minimize this occurrence, as studying the properties and geotechnical contents of a clay soil deposit of Rorainópolis municipality that may be used as a building material mineral barriers of a possible Syndicated landfill that will serve the municipalities that make up the metropolitan area of southern Roraima, namely: Rorainópolis, São João da Baliza, São Luís and Caroebe. The clay soil was subjected to an comprehensive experimental program consisting of hydraulic conductivity tests, simple compression and contraction on specimens with different mass-volume-moisture relations, compacted in standard, intermediate and modified energies. The experimental program aimed to establishing a range of variation of volume-mass-moisture values that met the criteria usually employed in the construction specification of mineral barriers, i.e. hydraulic conductivity equal to or less than power from 10 high less 9 m / s, compressive resistance higher than 200 KPa and volumetric shrinkage of less than 4,0 per cent. The results of the experimental program demonstrated that the soil must have a specific weight of 14.75 more or less 0.5 KN / m to cube, and a moisture of 28.0 more or less 3.0 per cent content, in order to meet the criteria hydraulic conductivity and resistance. The results show that the volumetric shrinkage criterion cannot be meet due to the presence of 2: 1 clay soil composition studied. Nevertheless, it is possible to use it as a building material mineral barrier, as long as care is adopted to prevent desiccation. In addition it was determined the soil shear parameters of resistance through direct shear tests to enable the slope stability analysis.

[pt] O acompanhamento dos recalques de aterros, por meio de nivelamento topográfico periódico, permite estimar a evolução dos mesmos, bem como retroanalisar os parâmetros adotados em determinado projeto. Neste trabalho, recalques foram medidos em um aterro experimental sobre um depósito com 12 m de espessura de solos moles em Camboinhas, Niteroi (RJ), construído entre o final de 1977 e o início de 1978. O aterro serviu como modelo em escala real para a realização de estudos geotécnicos diversos na PUC-Rio, auxiliando o projeto de um empreendimento imobiliário da época. A obra foi embargada pouco tempo após seu início e, desde então, nenhum empreendimento foi realizado. Em 2013, novas amostras Shelby foram extraídas, para a realização dos ensaios de laboratório desta pesquisa. Ensaios de campo também foram realizados. Verificou-se que os recalques causados pela construção do aterro ainda estão ocorrendo, 37 anos após sua execução. Compararam-se, também, os valores de OCR de laboratório com os obtidos por meio de correlações empíricas com os resultados de campo. Por fim, foram feitas previsões da evolução do recalque médio com o tempo e da magnitude do valor total médio. / [en] Monitoring of embankment settlements using periodic topographic leveling allows one to preview their evolution, and to assess the parameters used in a specific design. In this research, settlements of an experimental embankment constructed between the end of 1977 and the beginning of 1978, over a 12 m thick soft soils deposit in Camboinhas, Niteroi (RJ), were monitored. At that time, the embankment served as large model to help designing of a commercial housing development. The work was hampered shortly after the end of embankment s construction and, since then, no enterprise was held. In 2013, in this research, new Shelby samples were obtained in order to carry out series of laboratory tests. Settlements due to the embankment construction were noted to be still progressing. Also, OCR values from laboratory tests were compared to those empirically evaluated from field results. Finally, the magnitude of total settlement and its progress with time were estimated.

[pt] O setor da refrigeração possui um papel essencial e crescente na economia global, com um aumento na quantidade de sistemas operantes. A necessidade de desenvolver novos refrigerantes tem sido cada vez mais frequente, a fim de atender a legislações ambientais cada vez mais rigorosas. Igualmente, medidas envolvendo a introdução de novos materiais, como os nanofluidos, tem sido uma constante. Neste trabalho, um sistema de refrigeração usando uma mistura nanolubrificante POE-diamante e refrigerante R410A foi simulado. Dados experimentais cedidos pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU) foram usados para a elaboração e validação do modelo. O simulador utiliza a equação de Peng-Robinson para o cálculo das propriedades termodinâmicas e o método de fronteira móvel para a modelagem dos trocadores. O impacto das nanopartículas em relação aos parâmetros críticos foi avaliado a partir do princípio do isomorfismo e da natureza de ambos os materiais: fluido base e nanopartículas. A convergência da simulação do ciclo de refrigeração foi obtida com o método do simplex modificado, que mostrou-se adequado para tal aplicação, apresentando convergência satisfatória em todos os casos. As temperaturas de evaporação, condensação e de descarga do compressor são obtidas a partir das condições de operação do compressor, dos dois fluidos de transferência de calor, do grau de superaquecimento no evaporador e também do grau de subresfriamento no condensador. Superfícies de resposta foram criadas a fim de avaliar o efeito de cada uma das variáveis (temperatura de evaporação, frequência do compressor e concentração de nanopartículas) utilizadas no estudo do coeficiente de performance (COP), da capacidade frigorífica e da potência do compressor. A temperatura de evaporação possui um impacto significativo sobre a capacidades frigorífica e o COP, enquanto que a potência é mais afetada pela frequência do compressor. A concentração de nanopartículas, apesar de possuir um efeito marginal, não deve ser desprezada, devido à modificação que causa sobre as propriedades termofísicas da mistura. / [en] The refrigeration sector has an essential and growing role in the global economy, with an increase in the number of operating systems. The need to develop new refrigerants has been increasingly frequent, in order to meet increasingly stringent environmental legislation. Equally, measures involving the introduction of new materials, such as nanofluids, have been a constant. In this work, a cooling system using a POE-diamond nanolubricant mixture and R410A refrigerant was simulated. Experimental data provided by the Federal University of Uberlândia (UFU) were used for the elaboration and validation of the model. The simulation uses the Peng-Robinson equation to calculate thermodynamic properties and the moving-boundary method for modeling the heat exchangers. The impact of the nanoparticles in relation to critical parameters was evaluated based on the principle of isomorphism and the nature of both materials: base fluid and nanoparticles. The convergence of the refrigeration cycle simulation was obtained with the modified simplex method, which proved to be adequate for such application, presenting satisfactory convergence in all cases. Evaporation,condensation and discharge temperatures are obtained from the operating conditions of compressor and both heat transfer fluids, the degree of superheating in the evaporator and also the degree of subcooling in the condenser. Response surfaces were created in order to evaluate the effect of each of the variables (evaporation temperature, compressor frequency and nanoparticle concentration) used in the study of the performance coefficient (COP), refrigeration capacity and compressor power. Results have shown that the evaporation temperature has a significant impact on the cooling capacity and the COP, while the power is mainly affected by the compressor frequency. The nanoparticles concentration, despite having a more attenuated effect, should not be neglected, due to the change it causes to the mixture thermophysical properties.