Σχεδιασμός και υλοποίηση επιταχυντή υλικού για τον αλγόριθμο εκτίμησης κίνησης εξαντλητικής αναζήτησης.

Abstract

Οι αλγόριθμοι εκτίμησης κίνησης (motion estimation algorithms) αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι όλων των σύγχρονων τεχνικών συμπίεσης/κωδικοποίησης video. Λόγω των εντατικών υπολογισμών που γίνονται για τον καθορισμό των διανυσμά των κίνησης, κατά τη φάση αυτή απαιτείται μεγάλη επεξεργαστική ισχύς . Η συγκεκριμένη διεργασία είναι ιδιαίτερα δαπανηρή από πλευράς χρόνου και ενέργειας, ειδικά όταν γίνεται σε επίπεδο λογισμικού και ανατίθεται σε “μη-εξειδικευμένες” μονάδες όπως για παράδειγμα σ’εναν επεξεργαστή γενικής χρήσης (general purpose CPU). Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία, περιγράφει τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη ενός περιφερειακού που λειτουργεί ως συνεπεξεργαστής-επιταχυντής και είναι εξειδικευμένο στην εκτέλεση του Αλγορίθμου Εκτίμησης Κίνησης Εξαντλητικής Αναζήτησης (Full-Search Motion Estimation Algorithm). Παράλληλα, περιγράφεται ο σχεδιασμός και η δημιουργία ενος πλήρους περιβάλλοντος διασύνδεσης με έναν επεξεργαστή ARM, χρησιμοποιόντας την πλατφόρμα Zynq-7000. Στόχος μας ήταν η δημιουργία ενός αξιόπιστου συστήματος που θα επιτρέπει την εκτέλεση του FSME με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα και πολύ μικρότερη κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με συμβατικούς επεξεργαστές.