INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel ASIP Design and Synthesis for Non Linear Filtering in Image Processing Quelques notes sur l’article par Fanucci et al., DATE *** Toutes les figures, contenu, etc. sont tirés directement de l’article. Utilisation uniquement dans le cadre d’un cours universitaire. ***

Survol de l’article  Conception d’un ASIP  mieux que DSP (Digital Signal Processor), plus efficace  mieux qu’un ASIC sur mesure (maintenir la flexibilité du logiciel)  Algorithme de traitement vidéo non-linéaire: retinex (ajustement du contraste)  Accès mémoire  Besoins en calcul:  linéarisation des équations non-linéaires  calcul d’adresse automatisé  boucle sans pénalité  Architecture à pipeline  résolution des dépendances de données  élimination des dépendances de contrôle 2 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel

Algorithme retinex: effet 3 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel

Algorithme retinex: description 4 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel

Flot de conception 5 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel

Linéarisation de la fonction Gamma INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel clear all; clf; y = 0:255; gam = 0.4; gdey = 255 * (y / 255).^ (gam * (1 + y / 255)); plot(y, gdey); grid on; xlabel('y'); ylabel('\Gamma(y)'); title(['gamma = ' num2str(gam)]); axis([ ]); set(gca, 'XTick', 0:16:256); set(gca, 'YTick', 0:16:256); yiyi offset Q slope K ………

Pipeline  Mémoire séparée pour les instructions.  Deux RAM pour résultats intermédiaires.  Une ROM pour le calcul des opérations non-linéaires linéarisées. 7 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel X RAM Y RAM X RAM Y RAM coefficients

Jeu d’instructions  Opérations non-linéaires linéarisées.  Calcul automatique d’adresses:  accès toujours selon le même patron.  extension du mot d’instruction.  Boucles sans pénalités:  nombre d’itérations est fixe, dépend de la taille de l’image.  Résumé: 42 instructions  opérations non-linéaires linéarisées: 9  arithmétique: 11  conversion de couleurs: 6  accès mémoire: 9  initialisation: 6  boucle: 1 8 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel

Autres considérations  Pixels exprimés avec 8 bits.  Résultats intermédiaires représentés avec 14 bits.  ‘Bypass’ pour contourner les dépendances de données dans le pipeline. 9 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel

Performance  CMOS 130 nm, 1.2 V.  Real time YUV, 24 fps, CIF (352 × 288).  PSNR 30.7 dB p/r à l’algorithme original.  17 nJ/pixel. 10 INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel