INF8505: processeurs embarqués configurables Département de génie informatique et génie logiciel ASIP Design and Synthesis for Non Linear Filtering in.

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1 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 2006. *** Toutes les figures, contenu, etc. sont tirés directement de l’article. Utilisation uniquement dans le cadre d’un cours universitaire. ***

2 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

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

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

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

6 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([0 256 0 256]); set(gca, 'XTick', 0:16:256); set(gca, 'YTick', 0:16:256); yiyi offset Q slope K 004.8750 16781.3750 32100.9375 48115.7500 64127.6875 80138.6250 96148.6250 ………

7 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

8 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

9 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

10 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