Couverture ElectroniqueS n°127

Le traitement vidéo investit une large gamme d'applications, qu'elles soient portables ou sédentaires, grand public ou professionnelles. Les prochains codecs et transcodeurs vidéo devront gérer aussi bien la diversité de tous les formats que les exigences de la haute définition, et ce avec une consommation minimale et un faible coût. La convergence des univers d'Internet et de la télévision impose aux équipements de lecture des images vidéo d'être polyvalents. De plus, la vidéo en haute définition, réglementée par le récent standard de l'industrie Mpeg-4 Part 10/H. 264 Advanced Video Coding (AVC/H.264), est maintenant accessible à une large gamme de systèmes : des applications faible coût et basse consommation dans les mobiles aux produits professionnels haut de gamme. Ces deux tendances technologiques ont un impact direct sur notre quotidien et sur nos exigences d'utilisateurs. Ainsi dans un proche avenir, il sera possible de visionner sur la télévision de la TV numérique diffusée classique Mpeg-2/4, des DVD enregistrés en SD (standard définition) et maintenant en HD (haute définition), mais également des fichiers vidéo enregistrés sur Internet (format DivX par exemple). De la même manière, un téléphone mobile va permettre de récupérer des fichiers vidéo sur Internet et très bientôt des images diffusées en DVB-H (proche du standard de la télévision). Par ailleurs, ces téléphones portables étant le plus souvent équipés de caméra, il faut être capable de transcoder ces vidéos personnelles dans des formats compatibles avec les univers de la TV et de l'informatique. Toutes ces opérations, plus ou moins complexes, de codage, de décodage et de transcodage sur différents flux vidéo sont aujourd'hui au cahier des charges d'applications très diverses qui ont, en plus, d'autres contraintes spécifiques à leur domaine, comme le coût, la consommation ou les performances. Les fabricants d'équipements électroniques grand public et professionnels ont besoin de solutions de traitement multimédia souples et évolutives, ouvertes aux différents formats et assurant l'interopérabilité des produits. C'est pour répondre à ce compromis délicat que la société Arc a développé VRaptor : une architecture multiprocesseur hétérogène, configurable et modulable en taille, permettant de réaliser tous types de transcodage s'échelonnant du simple décodage MP3 au codage complexe de haute définition H.264. Egalement multiprocesseur, la plate-forme Domino de LSI Logic comporte juste ce qu'il faut de souplesse pour s'adapter à tous les types de flux et de formats médias. L'idée commune à ces deux solutions est qu'une même architecture, matérielle et logicielle, conviendra aussi bien à la réalisation de décodeurs vidéo faible coût haute définition qu'à des codeurs et des transcodeurs vidéo hautes performances, temps réel, multicanaux. Cette souplesse se traduit par un gain en coût et en temps de développement par rapport aux solutions existantes qui sont, soit difficilement modifiables comme les Asic et ASSP, soit facilement adaptables par logiciel, tels les CPU/DSP d'architectures fixes, mais très pénalisantes en termes de coût et de consommation. Cette tendance se dessinait depuis quelques mois, notamment avec l'offre en c&oelig;urs configurables orientés multimédias (Electronique n° 168, p. 34), mais elle se confirme aujourd'hui en abordant le monde de la haute définition. Huit formats vidéo pour toutes applications LSI Logic propose, pour sa part, son architecture de média processeur composée de plusieurs c&oelig;urs hétérogènes. Baptisée Domino, cette plate-forme matérielle-logicielle, succédant à Domino, assure le codage, décodage, transcodage de multiples formats vidéo numériques (figure 2). Ainsi, tout contenu vidéo peut être converti et reformaté pour être visionné sur des applications allant de la TV mobile au DVD de formats de prochaine génération, tels HD-DVD et Blu-Ray Disc DVD. Grâce à sa capacité d'adaptation, cette architecture convient aussi bien aux applications grand public, sensibles en coût, qu'aux solutions codecs professionnels haut de gamme pour les systèmes d'infrastructure et de création de contenus. L'objectif de LSI Logic était le bon équilibre entre les parties matérielles et logicielles, apportant juste la souplesse nécessaire pour couvrir la vaste gamme d'applications concernées par ces formats vidéo, tout en respectant leurs exigences en coût, consommation et performance. Domino est donc un hybride entre l'approche strictement matérielle (Asic et ASSP) et celle basée sur du logiciel enfoui dans un processeur classique ou un DSP. Les solutions entièrement matérielles ont des fonctions fixes, un temps de mise sur le marché long, surtout pour ajouter de nouvelles fonctionnalités, mais elles affichent une très faible consommation. De leur côté, les plates-formes CPU/DSP sont programmables et donc permettent un ajout rapide et simple de nouvelles fonctions ; par contre, elles coûtent cher et leur consommation est souvent élevée. Pour Domino, LSI Logic a choisi d'accélérer matériellement le traitement au niveau pixel, tandis que les exécutions de plus haut niveau sont exécutées par logiciel. Un certain degré de programmation est donné à l'utilisateur pour lui permettre d'ajouter rapidement et facilement de nouvelles fonctions. Dans le même temps les fonctionnalités câblées assurent une solution faible coût et basse consommation. Le moteur vidéo comprend un c&oelig;ur Risc étroitement couplé à un DSP vidéo et plus souplement relié à des processeurs d'estimation de mouvement et de calcul d'entropie. D'après la société, huit formats vidéo sont supportés par Domino. Dans la même idée, la partie de traitement audio est une combinaison de processeurs Risc et DSP très couplés. Domino contient également un moteur de traitement graphique, qui supporte les exigences de hautes performances des standards des boîtiers décodeurs TV et les contraintes temps réel des standards DVD (HD-DVD et Blu-Ray). Le processeur d'applications est un Risc 32 bits d'architecture Mips, dédié aux logiciels applicatifs. Il supporte Linux et Windows CE. L'interface de données mémoire est sur 32 bits répartis en deux interfaces semi-indépendantes de 16 bits avec entrelacement, caractéristique convenant particulièrement aux applications médias. Les premiers produits basés sur Domino seront disponibles dans la seconde moitié de 2007. Ils reposeront sur des c&oelig;urs Sparc pour les moteurs vidéo et audio.

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