Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Amaral, Lívia Silva dos
Orientador(a): Porto, Marcelo Schiavon
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
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:
Codificação de vídeo
HEVC
Test zone search
Redução de consumo de energia
Controle dinâmico de ME
Video coding
Energy consumption reduction
ME dynamic control
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4353
Resumo: O número elevado de acessos à memória durante a codificação de vídeo gera uma preocupação grande com o consumo de energia e a vida útil da bateria de dispositivos que lidam com vídeos digitais. Na tentativa de reduzir a redundância temporal presente em quadros vizinhos, a estimação de movimento (Motion Estimation - ME) busca blocos de quadros de referência na memória externa e compara ao bloco atual, que está sendo codificado. Esta comunicação entre a unidade de processamento e a memória é numerosa e gera um elevado consumo de energia, resultando em uma menor durabilidade de bateria em dispositivos móveis. Neste sentido, este trabalho realiza uma análise do comportamento dos acessos do algoritmo de estimação de movimento Test Zone Search e, a partir dela, propõe um projeto de memória de busca e um gerenciador dinâmico de estimação de movimento centrado nesta memória. Este gerenciador divide a memória interna em dois setores e desliga o setor mais externo quando este não é relevante para a ME. Com o desligamento de setores, este gerenciamento dinâmico reduz o consumo estático e também diminui o número de acessos durante a ME, reduzindo também o consumo dinâmico. Neste trabalho, onze modos de gerenciamento dinâmico foram avaliados. Com um desses modos e para um conjunto variado de vídeos de alta resolução, o uso do gerenciamento dinâmico de memória alcançou uma média de 43,59% de redução no consumo de energia, com uma variação negligível em BD-Rate de 0,49%.
id UFPL_dd1042fd26b3cc93d3e918f32ccd487c
oai_identifier_str oai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/4353
network_acronym_str UFPL
network_name_str Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
repository_id_str
spelling 2019-04-24T17:43:26Z2019-04-24T17:43:26Z2018-04-09AMARAL, Lívia Silva do. Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo. 2018. 120 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Programa de Pós-Graduação em Computação, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2018.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4353O número elevado de acessos à memória durante a codificação de vídeo gera uma preocupação grande com o consumo de energia e a vida útil da bateria de dispositivos que lidam com vídeos digitais. Na tentativa de reduzir a redundância temporal presente em quadros vizinhos, a estimação de movimento (Motion Estimation - ME) busca blocos de quadros de referência na memória externa e compara ao bloco atual, que está sendo codificado. Esta comunicação entre a unidade de processamento e a memória é numerosa e gera um elevado consumo de energia, resultando em uma menor durabilidade de bateria em dispositivos móveis. Neste sentido, este trabalho realiza uma análise do comportamento dos acessos do algoritmo de estimação de movimento Test Zone Search e, a partir dela, propõe um projeto de memória de busca e um gerenciador dinâmico de estimação de movimento centrado nesta memória. Este gerenciador divide a memória interna em dois setores e desliga o setor mais externo quando este não é relevante para a ME. Com o desligamento de setores, este gerenciamento dinâmico reduz o consumo estático e também diminui o número de acessos durante a ME, reduzindo também o consumo dinâmico. Neste trabalho, onze modos de gerenciamento dinâmico foram avaliados. Com um desses modos e para um conjunto variado de vídeos de alta resolução, o uso do gerenciamento dinâmico de memória alcançou uma média de 43,59% de redução no consumo de energia, com uma variação negligível em BD-Rate de 0,49%.The high number of memory accesses during video encoding leads to a high concern related to energy consumption and battery life of mobile devices that handle digital videos. In an attempt to reduce the temporal redundancy present in neighboring frames, the ME searches for blocks of reference frames in the external memory and compares it to the current block, which is being coded. This communication between the processing unit and the external memory is numerous and causes a high energy consumption, resulting in a shorter battery life in mobile devices. Thus, considering the high number of accesses to external memory, solutions for the reduction of memory bandwidth in video coding systems should be explored. In this sense, this work performs an analysis of the distribution of the accesses of the algorithm of motion estimation Test Zone Search and, from this analysis, proposes a static memory design and a dynamic management for motion estimation from this memory. The dynamic manager splits the internal memory into two sectors and shuts off the outermost sector when it is not relevant to ME. With the sectors shutdown, this dynamic management reduces the static consumption and also decreases the number of accesses during the ME, also reducing the dynamic consumption. In this work, eleven modes of dynamic management were evaluated. With one of these modes and for a varied set of high-resolution videos, the use of memory dynamic management achieved an average of 43.59% reduction in power consumption, with negligible variation in BD-Rate of 0.49%.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em ComputaçãoUFPelBrasilCentro de Desenvolvimento TecnológicoCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOCodificação de vídeoHEVCTest zone searchRedução de consumo de energiaControle dinâmico de MEVideo codingTest zone searchEnergy consumption reductionME dynamic controlProjeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeoDesign and dynamic management of a search memory for motion estimation in video codinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/6986583960347123http://lattes.cnpq.br/5741927083446578Zatt, Brunohttp://lattes.cnpq.br/8251926321102019Agostini, Luciano Volcanhttp://lattes.cnpq.br/9604735363839730Porto, Marcelo SchiavonAmaral, Lívia Silva dosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTDissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.txtDissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.txtExtracted texttext/plain219627http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/6/Dissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.txt716e134e33a2cc14866cdce6539bf273MD56open accessTHUMBNAILDissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.jpgDissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1216http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/7/Dissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.jpgd0add9a6de3bd2244ad9d2d9b2339412MD57open accessORIGINALDissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdfDissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdfapplication/pdf5822236http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/1/Dissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdfa2c2f3d66c6f14cf32c59cc7892d4b59MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52open accesslicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53open accesslicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/5/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD55open accessprefix/43532023-07-13 07:29:38.642open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2023-07-13T10:29:38Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Design and dynamic management of a search memory for motion estimation in video coding
title Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
spellingShingle Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
Amaral, Lívia Silva dos
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Codificação de vídeo
HEVC
Test zone search
Redução de consumo de energia
Controle dinâmico de ME
Video coding
Test zone search
Energy consumption reduction
ME dynamic control
title_short Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
title_full Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
title_fullStr Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
title_full_unstemmed Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
title_sort Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo
author Amaral, Lívia Silva dos
author_facet Amaral, Lívia Silva dos
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6986583960347123
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5741927083446578
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Zatt, Bruno
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8251926321102019
dc.contributor.advisor-co2.fl_str_mv Agostini, Luciano Volcan
dc.contributor.advisor-co2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9604735363839730
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Porto, Marcelo Schiavon
dc.contributor.author.fl_str_mv Amaral, Lívia Silva dos
contributor_str_mv Zatt, Bruno
Agostini, Luciano Volcan
Porto, Marcelo Schiavon
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Codificação de vídeo
HEVC
Test zone search
Redução de consumo de energia
Controle dinâmico de ME
Video coding
Test zone search
Energy consumption reduction
ME dynamic control
dc.subject.por.fl_str_mv Codificação de vídeo
HEVC
Test zone search
Redução de consumo de energia
Controle dinâmico de ME
Video coding
Test zone search
Energy consumption reduction
ME dynamic control
description O número elevado de acessos à memória durante a codificação de vídeo gera uma preocupação grande com o consumo de energia e a vida útil da bateria de dispositivos que lidam com vídeos digitais. Na tentativa de reduzir a redundância temporal presente em quadros vizinhos, a estimação de movimento (Motion Estimation - ME) busca blocos de quadros de referência na memória externa e compara ao bloco atual, que está sendo codificado. Esta comunicação entre a unidade de processamento e a memória é numerosa e gera um elevado consumo de energia, resultando em uma menor durabilidade de bateria em dispositivos móveis. Neste sentido, este trabalho realiza uma análise do comportamento dos acessos do algoritmo de estimação de movimento Test Zone Search e, a partir dela, propõe um projeto de memória de busca e um gerenciador dinâmico de estimação de movimento centrado nesta memória. Este gerenciador divide a memória interna em dois setores e desliga o setor mais externo quando este não é relevante para a ME. Com o desligamento de setores, este gerenciamento dinâmico reduz o consumo estático e também diminui o número de acessos durante a ME, reduzindo também o consumo dinâmico. Neste trabalho, onze modos de gerenciamento dinâmico foram avaliados. Com um desses modos e para um conjunto variado de vídeos de alta resolução, o uso do gerenciamento dinâmico de memória alcançou uma média de 43,59% de redução no consumo de energia, com uma variação negligível em BD-Rate de 0,49%.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018-04-09
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-04-24T17:43:26Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-04-24T17:43:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv AMARAL, Lívia Silva do. Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo. 2018. 120 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Programa de Pós-Graduação em Computação, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2018.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4353
identifier_str_mv AMARAL, Lívia Silva do. Projeto e gerenciamento dinâmico de uma memória de busca para a estimação de movimento na codificação de vídeo. 2018. 120 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Programa de Pós-Graduação em Computação, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2018.
url http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4353
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pelotas
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Computação
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPel
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Desenvolvimento Tecnológico
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pelotas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
instname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)
instacron:UFPEL
instname_str Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)
instacron_str UFPEL
institution UFPEL
reponame_str Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
collection Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
bitstream.url.fl_str_mv http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/6/Dissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.txt
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/7/Dissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf.jpg
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/1/Dissertacao_Livia_Silva_do_Amaral.pdf
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/2/license_url
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/3/license_text
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/4/license_rdf
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4353/5/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 716e134e33a2cc14866cdce6539bf273
d0add9a6de3bd2244ad9d2d9b2339412
a2c2f3d66c6f14cf32c59cc7892d4b59
4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)
repository.mail.fl_str_mv rippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.br
_version_ 1862741555643678720

Registros relacionados