Modelado en SystemC del codificador de video y audio H.264/MPEG-4

Abstract

RESUMEN: Con este proyecto se pretende realizar un estudio sobre la utilidad del lenguaje SystemC como herramienta de evaluación de sistemas co-diseñados HW/SW para las empresas. Además se intentará preparar al autor del mismo para un perfil profesional acorde a este tipo de trabajos, mediante un estudio en profundidad del lenguaje SystemC y el codiseño de este tipo de sistemas, así como con el aprendizaje sobre la codificación de audio y video. Para ello se ha elegido transformar un sistema en código C para realizar pruebas sobre una posible implementación Hardware de un conversor de audio y video de alta calidad bajo el estándar H.264/MPEG-4. Con esto se pretende crear un sistema software que nos permita simular y verificar el futuro elemento, a nivel de comportamiento y de rendimiento. Como no es posible calcular el rendimiento real del elemento final, estas medidas de rendimiento serán relativas, es decir, no será un rendimiento absoluto sino un speedup del elemento con respecto al código original y al aplicarle diferentes estrategias de mejora. Como H.264/MPEG-4 es un estándar, se utilizará la implementación libre ofrecida por el Fraunhofer Heinrich Hertz Institute como código del que partir para trabajar después. Se realizará un encapsulado de las funciones más importantes en módulos propios de un lenguaje de descripción de Hardware (como pueden ser Verilog o VHDL) y a continuación se realizarán pruebas sobre el sistema para comprobar su funcionamiento correcto. Además de estas pruebas, puramente de comportamiento, para demostrar que el nuevo sistema trabaja igual que el original, también se van a realizar pruebas sobre los distintos elementos para obtener una descripción y un conocimiento más profundo sobre el sistema que estamos creando.

ABSTRACT: This project aims to realize and study about the usability of SystemC as an evaluation methodology of HW/SW co-design of systems to companies. Furthermore, the author attempts to prepare a professional profile in this kind of jobs, through the study of SystemC and the HW/SW co-design, as well as learning about audio and video encoding. For that, we have chosen to transform a C code into a future and fiction Hardware encoder under H.264/MPEG-4. We want to create a software system that let us simulate and verify the behavior and performance of the element. As it is not possible to know the final performance, we'll use a reference measure for that. We will use that measure to calculate the speedup about the original code. As H.264/MPEG-4 is a standard, we will use the free implementation offered by the Fraunhofer Heinrich Hertz Institute like initial code. The most important functions will be encapsulated into modules, specifics of a hardware description language (like Verilog or VHDL), and there'll be some tests on the system. In addition of these tests, which only try the behavior of the new system, there'll be some proofs about the elements and modules that compose the final system, to get a high description and knowledge about it.