Publicado em: 04/04/2011

Proposta de Tese em Microeletrônica

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE INFORMÁTICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM COMPUTAÇÃO
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DEFESA DE PROPOSTA DE TESE

Aluno: Marcelo Schiavon Porto
Orientador: Sergio Bampi
Co-orientador: Luciano Agostini

Título: Desenvolvimento Algorítmico e Arquitetural para a Estimação de Movimento na Compressão de Vídeo de Alta Definição
Linha de Pesquisa: Microeletrônica

Data: 04/04/2011
Horário: 14h00
Local: Auditório Prof. Castilho (Verde)

Banca Examinadora:
Prof. Dr. Eduardo Antonio Barros da Silva (UFRJ)
Prof. Dr Ricardo Pezzuol Jacobi (UnB)
Prof. Dr. André Inácio Reis (UFRGS)

Presidente da Banca: Sergio Bampi

Resumo: A compressão de vídeo é um tema extremamente relevante no cenário atual, principalmente devido ao crescimento significativo da utilização de vídeos digitais. Sem a compressão torna-se praticamente impossível enviar ou armazenar vídeos digitais devido a sua grande quantidade de informações, inviabilizando aplicações como televisão digital de alta definição, vídeo conferência, vídeo chamada para celulares etc. O problema vem se tornando maior com o crescimento de aplicações de vídeos de alta definição, onde a quantidade de informação é consideravelmente maior. Diversos padrões de compressão de vídeo forma desenvolvidos nos últimos anos, todos eles podem gerar taxas de compressão significativas. Os padrões de compressão de vídeo atuais obtêm a maior parte dos seus ganhos de compressão explorando a redundância temporal, através da estimação de movimento. No entanto, os algoritmos de estimação de movimento utilizados atualmente não consideram as variações nas características dos vídeos de alta definição.
Esta proposta de tese visa o desenvolvimento de novos algoritmos rápidos de estimação de movimento, focados na codificação de vídeos de alta definição. Este texto apresenta uma avaliação da estimação de movimento em vídeos de alta definição, e demonstra que algoritmos conhecidos e largamente utilizados pela comunidade científica, não apresentam os mesmos resultados de qualidade com o aumento da resolução dos vídeos. Isto demonstra a importância do desenvolvimento de novos algoritmos focados em vídeos de alta definição. Além disso, este trabalho também visa o desenvolvimento de arquiteturas de hardware dedicadas à estimação de movimento em vídeos de alta definição. O desenvolvimento arquitetural é extremamente relevante principalmente para aplicações de tempo real a 30 quadros por segundo, e também para a utilização em dispositivos móveis, onde requisitos de desempenho e potência são críticos.
Nesta proposta também são apresentados alguns resultados preliminares do desenvolvimento algorítmico e arquitetural para a estimação de movimento em vídeos de alta definição. Novos algoritmos já foram desenvolvidos e avaliados para um conjunto de sequências de teste HD 1080p. Estes algoritmos apresentam características que os tornam mais resistentes à escolha de mínimos locais, problema que cresce significativamente em vídeos de alta definição. Os resultados preliminares demonstram que os novos algoritmos são mais eficientes na codificação de vídeos de alta definição, em relação a algoritmos conhecidos da literatura. Soluções arquiteturais também são apresentadas, com resultados de síntese para FPGAs e standard cells na tecnologia 0,18µm.

Palavras chave: Estimação de movimento, Desenvolvimento algorítmico, Desenvolvimento arquitetural, Vídeos de alta definição.