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ParMESSAOUDI Kamel
Traitement des Signaux et Images en Temps
Réel " Implantation de H.264 sur MPSoC »
, Algérie Président M. Camel TANOUGAST Maître de conférences, Université Paul Verlaine-Metz, France Rapporteur M. Alaoua CHAOUI Professeur, Université Mentouri-Constantine, AlgérieRapporteur
M. Jean-Marie BILBAULT Professeur, Université de Bourgogne-Dijon, France MembreM. Ahmed BOURIDANE Professeur, Université de New Castle, UK Membre M. N.E BOUKEZZOULA Maitre de Conférences, Université de Sétif, Algérie Membre
M. El-Bay BOURENNANE Professeur, Université de Bourgogne-Dijon, France Directeur iRÉSUMÉ
vidéo, une réalité sure est vérifiée de plus en plus : avoir une bonne performance du processus de
de calcul, de flexibilité et de portabilité et ceci afin de répondre aux exigences des différents
traitements et satisfaire au critère " Temps Réel ».Pour assurer un temps réel pour ce genre
systèmes multiprocesseurs sur puce (MPSoC) implantés sur des plateformes reconfigurables à base de
circuit FPGA. cycle codage-décodage. Nous utilisons deux plateformes FPGA de Xilinx (ML501 et XUPV5). Danscontrôleur mémoire DDR2 des deux plateformes de Xilinx, une couche intelligente capable de calculer
les adresses et récupérer les données nécessaires pour les différents modules de traitement de
avons ainsi proposé plusieurs améliorations et nouvelles techniques dans les modules de la chaine Intra et le filtre anti-blocs. A la fin de cette thèse, nous utilisons les modules réalisés en matériels pour la
simulation, en utilisant les deux plateformes de Xilinx, sont montrés et comparés avec les autres
implémentations existantes. mémoire, Contrôleur mémoire, Parallélisme, Pipelining, SoC, MPSoC, FPGA,Plateforme de prototypage, Xilinx, ML501, XUPV5.
iiABSTRACT
This thesis has been carried out in joint supervision between the Badji Mokhtar University (LERICA Laboratory) and the University of Burgundy (LE2I laboratory, UMR CNRS 5158). It is a contribution to the study and implementation of the H.264/AVC encoder. The evolution in video coding standards have historically demanded stringent performances of the compression process, which imposes thedevelopment of platforms that perform much better in terms of computing power, flexibility and
portability. Such demands are necessary to fulfill requirements of the different treatments and to meet
"Real Time" processing constraints. In order to ensure real-time performances, a possible solution is to
made use of systems on chip (SoC) or multiprocessor systems on chip (MPSoC) built on platforms based reconfigurable FPGAs.The objective of this thesis is the study and implementation of algorithms for signal and image
processing (in particular the H.264/AVC standard); especial attention was given to provide real-time coding-decoding cycles. We use two FPGA platforms (ML501 and XUPV5 from Xilinx) to implementour architectures. In the literature, there are already several implementations of the decoder. For the
encoder part, despite the enormous efforts made, work remains to optimize algorithms and extract theinherent parallelism of the architecture. This is especially true with a variety of profiles and levels of
H.264/AVC.
Initially, we proposed a hardware implementation of a memory controller specifically targeted to the H.264/AVC encoder. This controller is obtained by adding, to the DDR2 memory controller, anintelligent layer capable of calculating the addresses and to retrieve the necessary data for several of
the processing modules of the encoder. Afterwards, we proposed hardware implementations (RTL) for the processing modules of the H.264 encoder. In these implementations, we made use of principles ofparallelism and pipelining, taking into account the constraints imposed by the inter-block dependency
in the encoder. We proposed several enhancements and new technologies in the channel Intra modules and the deblocking filter. At the end of this thesis, we use the modules implemented in hardware for implementing the H.264/AVC encoder in a hardware/software design. Synthesis and simulationresults, using both platforms for Xilinx, are shown and compared with other existing implementations.
: Hardware implementation, Codesign, H.264/AVC encoder, Real time, memory management, Memory controller, Parallelism, Pipelining, SoC, MPSoC, FPGA,Prototyping platform, Xilinx, ML501, XUPV5.
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