Méthodologie parallèle hybride appliquée au décodage H.264/MPEG-4 AVC supportant la résolution HD sur un processeur DSP asynchrone multicoeurs

摘要

Dans le domaine de la téléphonie mobile, la vidéoconférence est une application dont l’adoption est de plus en plus grande. Afin que les fournisseurs de téléphonie mobile puissent rendre accessible une solution unifiée et standardisée de vidéoconférence à un plus grand marché de masse, ceux-ci doivent se tourner vers des solutions plus performantes, flexibles, abordables et consommant moins de puissance. Les nouvelles passerelles média tirent maintenant avantage de processeurs DSP plus performants basés sur des architectures multicoeurs. Pour tirer avantage de ces processeurs DSP, il faut que les implémentations des algorithmes y étant exécutées soient distribuées sur plusieurs coeurs. Un de ces algorithmes est le décodeur provenant de la spécification H.264/MPEG-4 AVC.ududDans ce mémoire, nous proposons une nouvelle solution au décodage en parallèle H.264/MPEG-4 AVC avec profil de base. Cette nouvelle solution tire avantage de l’architecture du processeur DSP asynchrone multicoeurs OCT1010. Cette solution se démarque de celles que l’on retrouve dans la littérature principalement parce qu’il s’agit de la première méthodologie parallèle hybride appliquée au décodage vidéo sur un processeur DSP multicoeurs. La solution proposée utilise plusieurs concepts d’extensibilités, plus particulièrement par l’entremise d’un mécanisme d’abstraction de la résolution et par l’entremise d’un mécanisme de synchronisation et d’intercommunication générique extensible en fonction du nombre de coeurs disponibles sur un processeur DSP. De plus, nous proposons, dans ce mémoire, un nouvel algorithme pour améliorer le temps d’exécution de la quatrième étape du décodage de l’entropie de type CAVLC, soit l’extraction du nombre total de zéros à l’intérieur d’un bloc 4x4.ududNotre implémentation du décodeur H.264/MPEG-4 AVC, basée sur la solution proposée, a été testée à l’aide de 7 séquences vidéo encodées sous différentes résolutions utilisant différents débits d’encodage. Nos résultats de simulations démontrent que la nouvelle solution au décodage en parallèle H.264/MPEG-4 AVC sur le processeur DSP OCT1010 atteint les contraintes de temps réel pour le domaine de la téléphonie mobile pour les applications de vidéoconférences. En effet, la solution proposée par ce mémoire appliquée sur 11 coeurs DSP pour la résolution HD 720p possède un temps d’exécution représentant 130% des contraintes de temps réel comparativement à 18% pour une implémentation séquentielle n’utilisant qu’un seul coeur DSP, ce qui représente un gain d’accélération moyen de 7.3 pour le temps de décodage.