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01/08/2019 - 31/07/2023

Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação

Este projeto propõe o desenvolvimento algoritmos e arquiteturas de hardware de baixo consumo para a compressão de vídeo de alta definição, HD (High Definition) e Ultra HD (Ultra High Definition), em dispositivos móveis, de acordo com os padrões de codificação mais importantes, como o High Efficient Video Coding (HEVC) e sua extensão para vídeos 3D (3D-HEVC), além dos padrões emergentes como o AV1 e VVC. O foco principal deste projeto está na redução do consumo a partir da aplicação de computação aproximada e utilização de operadores imprecisos no desenvolvimento arquitetural, além do desenvolvimento de operadores imprecisos dedicados para as diferentes etapas do processo de codificação, comuns a todos os codificadores de vídeo atuais. A utilização da computação aproximada será explorada em diferentes níveis, desde o algorítmico, com foco em otimizações que beneficiem o projeto de hardware, tento em vista, principalmente, a redução do consumo de energia. A utilização e o desenvolvimento de operadores aritméticos imprecisos será uma linha de trabalho paralela, onde operadores imprecisos conhecidos da literatura serão avaliados e utilizados no contexto do projeto de hardware dedicado para a compressão de vídeo. Além disso, o desenvolvimento de novos operadores imprecisos, dedicados para as diferentes etapas do processo de codificação, também está nos objetivos propostos neste projeto. Existe um grande interesse, tanto na comunidade científica quanto industrial, no tema abordado neste projeto. O mercado de dispositivos móveis capazes de processar vídeos digitais de alta definição está em franca expansão, além disso, a capacidade de captura e reprodução de vídeos destes dispositivos vem aumentando rapidamente, sendo que alguns smartphones atuais já são capazes manipular vídeos em resoluções superiores a HD 1080 (ou Full HD). Para dispositivos móveis, além dos requisitos de desempenho, o consumo de energia é um dos aspectos mais importantes. Neste contexto, o desenvolvimento de arquiteturas de hardware dedicadas para a codificação de vídeo, com elevado desempenho e baixo consumo de energia, é fundamental. Dada a resiliência a erros presente em diversas etapas do processo de compressão de vídeo, a aplicação de computação aproximada e o uso de operadores aritméticos imprecisos são alternativas muito interessantes para o projeto de hardware dedicado com baixo consumo.