Performance and coding efficiency evaluation of HEVC parallelization strategies.

• Autor(a) principal: Silva, Filipe Posteral
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/101190
• topic: Microeletrônica; Vídeo digital; Digital video coding; High efficiency video coding standard; Parallel tools; Tiles; Wavefront parallel processing

Para vídeos de ultra-alta definição, os requisitos de baixa latência ou de processamento em tempo real podem exceder a capacidade dos atuais codecs single core. O novo padrão de codificação de vídeos de alta eficiência (HEVC – High Efficiency Video Coding standard) integra duas ferramentas que expandem o seu suporte ao paralelismo: os Tiles e o Wavefront Parallel Processing (WPP). Este trabalho apresenta uma avaliação do desempenho dessas ferramentas em termos de ganho de performance, eficiência de codificação, escalabilidade e ineficiência de paralelização. Os resultados foram obtidos por meio da simulação de um ambiente paralelo com base em dados produzidos utilizando o software de referência do HEVC (HM Reference Software). O WPP só apresentou ganhos ao utilizar um número de partições superior ou igual à metade do número de colunas de CTUs presentes em seus quadros, uma limitação diretamente relacionada às dependências de dados. A utilização de mais tiles do que as threads só produz acelerações significativas para números específicos de threads. Para resoluções de alta definição, diferentes padrões de particionamento em tiles apresentam pontos de interseção quando a aceleração é comparada - casos para os quais a escolha de um menor número de partições gera economias em codificação para um mesmo ganho em desempenho. Em comparação com o WPP, os tiles alcançam um desempenho médio superior. Tiles também possuem melhor escalabilidade, embora apresentem, como desvantagem, perdas significativas de eficiência de codificação. Para conteúdo de alta definição e um número relativamente baixo de unidades de processamento (30-40% do número de partições) - o caso da maioria dos dispositivos de baixa potência -, a diferença de desempenho não é tão significativa, caso em que o uso do WPP ser preferível, uma vez que garante melhores taxas de compressão e necessita de menor largura de banda de memória.