Controlador dinâmico de energia para o codificador HEVC baseado em frentes de pareto

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Penny, Wagner Ishizaka
• Orientador(a): Zatt, Bruno
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Computação
• Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Computação; HEVC - High Efficiency Video Coding; RAPL - Running Average Power Limit; Análise do consumo de energia; Codificação de vídeo; Controle de energia; Energy consumption analysys; Video coding; Energy control
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/6695

Atualmente, a reprodução de vídeos digitais representa um importante tema de pesquisa. Devido ao rápido crescimento da demanda por maiores resoluções e desempenho, foi desenvolvido o padrão de codificação de vídeo da próxima geração, o High Efficiency Video Coding (HEVC). Este padrão se tornou o novo estado da arte em codificação de vídeo, trazendo muitas inovações como forma de aumentar a eficiência de codificação. No entanto, o aumento de desempenho também acarretou no aumento do esforço computacional (complexidade) e do consumo de energia. Na maior parte das vezes os vídeos devem ser manipulados em sistemas embarcados, os quais são sistemas dedicados que possuem uma funcionalidade restrita para atender uma tarefa específica, além de apresentarem como característica, na maioria das vezes, a mobilidade e o uso de pilhas e baterias como fonte de energia. São exemplos de sistemas embarcados os computadores de bordo, câmeras digitais, drones, etc. Dessa forma, é necessário que exista o equilíbrio entre uso de memória, qualidade de vídeo, desempenho e consumo de energia. De nada adiantaria a obtenção de um alto desempenho de codificação se a energia disponível tivesse de ser utilizada de maneira exagerada. Nesse contexto, técnicas de controle de energia são altamente desejáveis, uma vez que tal controle possibilita a adaptação do consumo de energia conforme disponibilidade do sistema e natureza dos dados. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controlador dinâmico de energia para o codificador de vídeo HEVC baseado em Frentes de Pareto e suportado por uma análise de sensibilidade à variação de parâmetros de codificação em relação ao consumo energético, utilizando a ferramenta RAPL (Running Average Power Limit). O controlador desenvolvido permite a adaptação do codificador para cenários de disponibilidade de energia de até 20% em relação à original, e, para uma redução média de 30% no consumo de energia, apresenta em torno de 5% de aumento na taxa de bits.