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Synthèse Matérielle Haut Niveau des Programmes Flot de Donnée RVC

L'évolution des algorithmes de traitement de la vidéo a impliqué l'apparition de plusieurs standards. Ces standards présentent plusieurs algorithmes communs. Cependant, il n'est pas facile de réutiliser ces algorithmes à cause du monolithisme des codes. Pour résoudre ces problèmes, la communauté ISO/IEC MPEG a créé le standard " Reconfigurable Video Coding " (RVC) basé sur le principe que les algorithmes peuvent être définis sous la forme d'une librairie de composants séparés suivant le modèle de calcul flot de données. Ainsi, les composants sont normalisés au lieu du décodeur entier. Un programme flot de données peut être décrit comme un graphe orienté dont les sommets représentent les process (acteurs) à exécuter et les arcs représentent les FIFOs de communication entre ces processes. Les informations échangées dans les FIFOs s'appellent des jetons. Ce concept fait en sorte que les process sont totalement indépendants les uns des autres et c'est seulement la présence de jetons dans les FIFOs qui est responsable du déclanchement d'un process. Pour traduire ce modèle de calcul en une description fonctionnelle, un langage spécifique appelé CAL Actor Language (CAL) est considéré dans ce travail. Ce langage est standardisé par la norme MPEG-RVC sous le nom RVC-CAL. Le standard RVC est supporté par une infrastructure complète pour concevoir et compiler le RVC-CAL en implémentations matérielles et logicielles mais les compilateurs hardware existants présentent plusieurs limitations essentiellement pour la validation et la compilation de certaines structures haut niveau du langage RVC-CAL. Pour la validation, nous proposons une méthodologie fonctionnelle qui permet la validation des algorithmes dans toutes les étapes du flow de conception. Nous montrons dans ce document l'impact important de cette méthodologie sur la réduction du temps de conception. Concernant les limitations de la compilation hardware, nous introduisons une transformation automatique que nous avons intégrée dans le cœur d'un compilateur du langage RVC-CAL appelé Orcc (Open RVC-CAL Compiler). Cette transformation détecte les structures non supportées par les compilateurs hardware et réalise les changements nécessaires dans la représentation intermédiaire de Orcc pour obtenir un code synthétisable tout en conservant le comportement global de l'acteur. Cette transformation a résolu le plus important goulot d'étranglement de la génération hardware à partir des programmes flow de données. Pour évaluer nos méthodologies, nous avons appliqué la vérification fonctionnelle sur plusieurs applications de traitement d'image et de vidéo et nous avons appliqué la génération matérielle automatique sur le décodeur MPEG-4 part 2 Simple Profile et le codec d'images fixes LAR et nous proposons des études comparatives pour ces deux contextes applicatifs.

Identiferoai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00827163
Date30 November 2012
CreatorsJerbi, Khaled
PublisherINSA de Rennes
Source SetsCCSD theses-EN-ligne, France
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypePhD thesis

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