Implantation De La Chaîne Inter-prédiction Utilisée Dans L’encodeur H.264/avc Sur Une Plateforme Multi-composants

Résumé: La migration vers la résolution HD de la plupart des applications multimédias visuelles et l’UHD qui est sur le point d’intégrer de nouvelles applications, a nécessité le développement de nouveaux standards de compression vidéo tels que le H.264/AVC (Advanced Video Coding) et le HEVC (High Efficiency Video Coding). Ces standards atteignent de hautes performances de codage notamment en termes de taux de compression et qualité vidéo par rapport aux normes précédentes. Ces performances apparaissent au prix d’une grande complexité calculatoire qui présente des difficultés pour assurer un encodage en temps réel pour la résolution HD sur des processeurs monocoeurs programmables. Grâce aux systèmes embarqués récents qui sont dotés de la technologie multicoeur, la conception matérielle représente la solution la plus attractive pour surmonter ces problèmes. Dans ce contexte, cette thèse s’intéresse à l’étude et à l’implantation des algorithmes de traitement d’images en particulier les algorithmes de l’estimation de mouvement pour la norme H.264/AVC sur deux plateformes FPGA de Xilinx (XUPV5 et Virtex7). Le but général est de concevoir un encodeur H.264/AVC embarqué qui peut atteindre la résolution HD fonctionnant en temps réel. Dans une première partie de cette thèse, nous proposons une implémentation matérielle de la méthode VBSME utilisée dans l’estimation de mouvement de H.264/AVC. Cette méthode utilise des processeurs élémentaires PEs comme unités de calcul exploitant le parallélisme potentiel existant. Ensuite, nous proposons dans une deuxième partie l’implémentation de la méthode FSBMA, cette dernière étant une méthode d’estimation de mouvement très régulière et bien adaptée pour l’accélération matérielle en utilisant des architectures parallèles comme les FPGAs. Nous y intégrons le VBSME conçu dans la première étape en exploitant des modules SADs à base de PEs, des unités de contrôle et des comparateurs. Des résultats de synthèse et de simulation sont montrés et comparés avec les implémentations existantes.

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