Implementação da Predição Intra HEVC em Processadores Multicore

Dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Esta dissertação possui como foco principal o estudo do algoritmo do novo standard dos codificadores de vídeo, HEVC, tendo como centro da investigação a parte referente aos modelos de predição, mais precisamente o modelo de predição Intra. Foram estudados e implementados métodos de paralelização a nível dos dados, por forma a analisar os benefícios dessa implementação aplicados à zona destinada ao cálculo da predição Intra presente no algoritmo do HEVC. Esses estudos destinam-se à investigação e análise da aplicação do codificador em processadores Multicore. Tal como o mundo se deixou encantar pela “caixa mágica”, a televisão, desde o ano 1923, em que as imagens nela transmitidas passaram por uma série de transformações e evoluções tais como a imagem a cores e chegando à recente imagem High Definition, também agora o desenvolvimento dos computadores e das novas plataformas móveis de comunicação se tornou o novo foco de interesse. Impulsionou uma mudança de paradigma no modo de visualização dos vídeos, sendo mais comum a visualização dos mesmos nos computadores ou smartphones do que nos tradicionais aparelhos televisivos. Esta evolução acarreta custos associados com o aumento de informação que é necessário transmitir e processar. Neste contexto surge o conceito de codificador de vídeo, cujo principal objectivo é a obtenção de uma qualidade de vídeo cada vez melhor, trazendo ao mesmo tempo uma melhoria relativamente aos custos de transmissão, com a redução dos débitos associados. O avanço dos codificadores e da compressão dos vídeos tornou-se assim um factor essencial no acompanhamento do desenvolvimento das novas plataformas e tecnologias de visualização vídeos digitais.This work has focused primarily on the study of the new algorithm of standard video encoders, HEVC, with the center of the research regarding the prediction models, specifically the Intra Prediction model. Methods of data-level parallelization were studied and implemented, in order to analyze the benefits of this implementation applied to the area for the calculation of Intra prediction algorithm in HEVC. These studies are aimed at research and analysis of the application of this encoder on multicore processors. Just like the world has been enchanted by the "magic box", television, since the year 1923 where the images transmitted by it suffered profound changes and developments, such as appearance of the color image and getting to the recent High Definition image, also now the development of computers and new mobile platforms of communication become the new focus of interest. It spurred a paradigm shift in the means by which we watch vídeos, where it has become as common, viewing videos on computers or smartphones as in the traditional televisions. This trend carries costs associated with the increase of information to be transmitted and processed. In this context, appears the concept of the video encoder. The main objective of the encoder is to obtain a better video quality, while bringing improvement on the transmission costs with the reduction in bandwidth associated. The progress of video encoders and video compression thus became a key factor in the development of new display platforms and technologies of digital videos