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Architectures programmables temps-réel pour les traitements vidéo-numériques

Mots clefs : architecture parallèle, architecture systolique, VLSI, traitement du signal vidéo Participants : Ronan Barzic , François Charot , Gwendal Le Fol , Pascal Lemonnier , Charles Wagner

En collaboration avec le CCETT , nous étudions l'utilisation des réseaux de processeurs SIMD pour la réalisation de simulateurs temps réel d'algorithmes de compression de séquences d'images animées. L'objectif de cette collaboration est la conception du processeur VLSI programmable Movie permettant la réalisation de simulateurs temps réel adaptés aux schémas de compression de type MPEG, ainsi que son environnement de programmation.

Le circuit Movie peut être vu comme une machine systolique comportant un processeur d'entrée/sortie et un réseau linéaire de processeurs de calcul. Il dispose des mécanismes nécessaires à l'acquisition et à la restitution du signal vidéo, ainsi que des mécanismes pour la réalisation de réseaux de configurations différentes.

L'architecture du circuit Movie est entièrement spécifiée à l'aide du langage de description de matériel VHDL . Ce langage, utilisable à la fois pour la simulation et la synthèse, a été choisi en raison de sa relative indépendance vis-à-vis des outils de CAO et des technologies de réalisation.

Deux outils de CAO sont utilisés dans la phase de conception du circuit : SYNOPSYS pour la simulation VHDL et COMPASS pour la synthèse, l'optimisation des listes d'interconnection, le placement/routage et la vérification. L'objectif est par conséquent d'être capable de synthétiser complètement le circuit de façon à garantir la conception la plus sûre et la plus rapide possible.

La synthèse avec COMPASS s'appuie principalement sur l'utilisation de blocs compilés (RAM, ROM, multiplieur), sur la synthèse de chemins de données directement depuis VHDL ainsi que sur la possibilité d'insérer directement des éléments de bibliothèques dans le chemin de données.

Les fonctionnalités de l'environnement SYNOPSYS facilitent la mise en oeuvre d'un environnement de simulation permettant d'interpréter directement un code assembleur produit par les outils logiciels.


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