Tesis:
Energy Management and Optimization for Video Decoders based on Functional-oriented Reconfiguration.
- Autor: RONG, Ren
- Título: Energy Management and Optimization for Video Decoders based on Functional-oriented Reconfiguration.
- Fecha: 2015
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: INGENIERIA TELEMATICA Y ELECTRONICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: JUAREZ MARTINEZ, Eduardo
- Director/a 2º: SANZ ALVARO, César
- Resumen: En los últimos años, la sofisticación creciente de los sistemas empotrados y las tecnologías de comunicación inalámbrica ha promovido la utilización cada vez más importante de las aplicaciones de vídeo streaming. Tal y como se ha publicado en el año 2013, la generación de jóvenes con edades comprendidas entre 13 y 24 años emplea, aproximadamente, 16.7 horas a la semana viendo vídeos en línea a través de las redes sociales, sitios web de negocio o de vídeo streaming. Se puede decir, por tanto, que el vídeo forma parte ya de la vida de las personas. Hasta ahora, la investigación en estos asuntos se ha centrado en la mejora del rendimiento, es decir, el incremento de la tasa binaria y la reducción del tiempo de respuesta. Sin embargo, la mayoría de dispositivos móviles están alimentados por baterías. Esta tecnología, es bien sabido, que avanza a una menor velocidad que los desarrollos multimedia o hardware. Debido a que la investigación en baterías no satisface la creciente demanda de energía de los dispositivos móviles, la investigación en aplicaciones de vídeo se centra más y más en la eficiencia energética. Cómo utilizar eficientemente el presupuesto escaso de energía disponible se ha convertido en uno de los principales retos de la investigación. Además, los estándares de vídeo de última generación tienden hacia la diversificación y personalización. Por tanto, es también deseable disponer de mecanismos para optimizar la energía con mayor flexibilidad y escalabilidad. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis es encontrar un mecanismo de gestión y optimización que reduzca el consumo de energía de los descodificadores de vídeo aplicando la idea de reconfiguración funcional. El tiempo de uso de la batería del sistema se extiende como resultado de un compromiso entre energía consumida y calidad de vídeo. La reconfiguración funcional aprovecha las similitudes entre estándares para construir descodificadores de vídeo mediante la interconexión de unidades funcionales existentes. En el caso de que se disponga de un canal de retorno entre el descodificador y el codificador, el primero puede señalar al segundo cambios en los parámetros de codificación o en los algoritmos para adaptarse con el fin de ahorrar energía. El mecanismo propuesto de optimización y gestión de energía se materializa en el descodificador. Este mecanismo está formado por un gestor de reconfiguración basado en criterios energéticos, implementado como bloque adicional del motor genérico de reconfiguración, un estimador del consumo de energía, incorporado al descodificador, y, si está disponible, un canal de retorno conectado al codificador. El gestor de reconfiguración verifica el nivel de la batería, selecciona la descripción del nuevo descodificador e informa al motor de reconfiguración de la recomposición de un nuevo descodificador. Nótese que el análisis del consumo de energía es fundamental para el funcionamiento correcto del mecanismo de gestión y optimización de energía. En esta tesis se propone un método de estimación de energía basado en la observación de eventos del sistema. También se propone un filtro de estos eventos para automatizar la selección de los más relacionados con el consumo de energía. Por último, se incluye un estudio detallado de la influencia de las secuencias de aprendizaje en la precisión del modelo. La metodología de modelado del estimador de energía se ha evaluado en diferentes plataformas, mono- y multinúcleo con bancos de prueba de características diferentes. Los resultados confirman que la precisión del modelo es buena y su carga computacional baja. Las modificaciones realizadas en el motor de reconfiguración para implementar el gestor basado en criterios energéticos se han verificado en diversos escenarios. Los resultados indican la posibilidad de alargar el tiempo de vida de la batería del sistema en dos casos de uso diferentes.