`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Инженеры MIT разработали чип-декодер для Quad HD ТВ

+11
голос
Инженеры MIT разработали чип-декодер для Quad HD ТВ

Быстро получившая повсеместное распространение технология видео высокой четкости, по видимому, так же стремительно будет вытеснена новым, более прогрессивным стандартом. На Consumer Electronics Show (CES) в январе сразу несколько производителей дебютировали с моделями, поддерживающими спецификации UHD (Ultrahigh definition), вчетверо превышающие по разрешению современные HD ТВ.

Этот стандарт, называемый также Quad HD или 4K, требует не только новых экранов с увеличенным вчетверо количеством пикселей, но и технологии высокоэффективного видеокодирования (high-efficiency video coding, HEVC). Первый коммерческий чип с поддержкой HEVC, от компании Broadcom, будет запущен в массовое производство в середине следующего года.

На завершившейся на днях конференции International Solid-State Circuits Conference исследователи Массачусетского технологического института представили собственную микросхему HEVC, созданную Taiwan Semiconductor Manufacturing Company в рамках ее программы сотрудничества с академическими учреждениями, University Shuttle Program. Разработку чипа финансировала Texas Instruments (TI).

Устройство, сконструированное в MIT, не предназначается для коммерческого применения, однако решения, найденные в процессе реализации HEVC в кремнии, могут быть внедрены в реальные продукты.

Подобно предшественникам, стандарт HEVC использует факт, что последовательные видеокадры мало отличаются друг от друга. Поэтому наиболее рационально с точки зрения экономии полосы пропускания канала, передавать только движущиеся пиксели. Первым шагом в процессе кодирования является вычисление «векторов движения», которые описывают математически перемещение объектов в кадре. К этому добавляется информация об изменении ориентации и освещения движущегося объекта. В заключение, векторы и корректирующие данные подвергаются стандартной процедуре компрессии.

На принимающей стороне, в UHD-телевизорах, для которых и предназначен новый чип, процесс повторяется в обратном порядке. Одной из рационализаторских идей инженеров MIT, повышающих эффективность декодирования, стал усовершенствованный принцип «конвейера». Как только готовый фрагмент данных направляется в схемы компенсации движения, модуль распаковки начинает работу над следующим фрагментом. После завершения компенсации движения данные передаются в блок, добавляющий корректирующую информацию, а затем, в схемы фильтрации, осуществляющие сглаживание грубых границ.

Применение корректирующих данных реализовано посредством единственной математической операцией — матричного умножения. В принципе, применяемая корректирующая матрица размерами 32×32 может содержать 1024 различных величины, но в процессе работы было обнаружено, что уникальных чисел там всего 32. Это дало возможность значительно оптимизировать вычисления, сэкономив на аппаратных ресурсах.

Еще одним приемом повышения эффективности алгоритма стала более рациональная адресация видеоданных в памяти. Информация о пикселях сохраняется не последовательными рядами, а небольшими квадратными блоками. Таким образом, пиксели, смежные на экране, которые наиболее часто используются в общих расчетах, располагаются рядом и в памяти: информация о них может извлекаться одним запросом.

Совершенствование конструкции микросхемы продолжается. Исследователи планируют изучить возможность организации параллельной работы нескольких небольших декодирующих конвейеров, и добиться общего снижения энергоемкости процесса для удлинения срока автономной работы смартфонов и планшетов с поддержкой UHD.

Все про современные облачные технологии!
Не пропустите очередную сессию докладов на онлайн-конференции Google Cloud Next '20 OnAir, которая проходит до 30 октября!

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Slack подает жалобу на Microsoft и требует антимонопольного расследования от ЕС

 
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT