Integración del descodificador OpenSVC en el DSP del OMAP3530

Hoy en dia el uso de dispositivos portatiles multimedia es ya una realidad totalmente habitual. Ademas, estos dispositivos tienen una capacidad de calculo y unos recursos graficos y de memoria altos, tanto es asi que por ejemplo en un movil se pueden reproducir videos de muy alta calidad o tener capacidad para manejar entornos 3D. El precio del uso de estos recursos es un mayor consumo de bateria que en ocasiones es demasiado alto y acortan en gran medida la vida de la carga util de la bateria. El Grupo de Diseno Electronico y Microelectronico de la Universidad Politecnica de Madrid ha abierto una linea de trabajo que busca la optimizacion del consumo de energia en este tipo de dispositivos, concretamente en el ambito de la reproduccion de video. El enfoque para afrontar la solucion del problema se basa en obtener un mayor rendimiento de la bateria a costa de disminuir la experiencia multimedia del usuario. De esta manera, cuando la carga de la bateria este por debajo de un determinado umbral mientras el dispositivo este reproduciendo un video de alta calidad sera el dispositivo quien se autoconfigure dinamicamente para consumir menos potencia en esta tarea, reduciendo la tasa de imagenes por segundo o la resolucion del video que se descodifica. Ademas de lo citado anteriormente se propone dividir la descodificacion y la representacion del video en dos procesadores, uno de proposito general y otro para procesado digital de senal, con esto se consigue que tener la misma capacidad de calculo que con un solo procesador pero a una frecuencia menor. Para materializar la propuesta se usara la tarjeta BeagleBoard basada en un procesador multinucleo OMAP3530 de Texas Instrument que contiene dos nucleos: un ARM1 Cortex-A8 y un DSP2 de la familia C6000. Este procesador multinucleo ademas permite modificar la frecuencia de reloj y la tension de alimentacion dinamicamente para conseguir reducir de este modo el consumo del terminal. Por otro lado, como reproductor de videos se utilizara una version de MPlayer que integra un descodificador de video escalable que permite elegir dinamicamente la resolucion o las imagenes por segundo que se decodifican para posteriormente mostrarlas. Este reproductor se ejecutara en el nucleo ARM pero debido a la alta carga computacional de la descodificacion de videos, y que el ARM no esta optimizado para este tipo de procesado de datos, el reproductor debe encargar la tarea de la descodificacion al DSP. El objetivo de este Proyecto Fin de Carrera consiste en que mientras el descodificador de video esta ejecutandose en el nucleo DSP y el Mplayer en el nucleo ARM del OMAP3530 se pueda elegir dinamicamente que parte del video se descodifica, es decir, seleccionar en tiempo real la calidad o capa del video que se quiere mostrar. Haciendo esto, se podra quitar carga computacional al nucleo ARM y asignarsela al DSP el cual puede procesarla a menor frecuencia para ahorrar bateria. 1 ARM: Es una arquitectura de procesadores de proposito general basada en RISC (Reduced Instruction Set Computer). Es desarrollada por la empresa inglesa ARM holdings. 2 DSP: Procesador Digital de Senal (Digital Signal Processor). Es un sistema basado en procesador, el cual esta orientado al calculo matematico a altas velocidad. Generalmente poseen varias unidades aritmetico-logicas (ALUs) para conseguir realizar varias operaciones simultaneamente. SUMMARY. Nowadays, the use of multimedia devices is a well known reality. In addition, these devices have high graphics and calculus performance and a lot of memory as well. In instance, we can play high quality videos and 3D environments in a mobile phone. That kind of use may increase the device's power consumption and make shorter the battery duration. Electronic and Microelectronic Design Group of Technical University of Madrid has a research line which is looking for optimization of power consumption while these devices are playing videos. The solution of this trouble is based on taking more advantage of battery by decreasing multimedia user experience. On this way, when battery charge is under a threshold while device is playing a high quality video the device is going to configure itself dynamically in order to decrease its power consumption by decreasing frame per second rate, video resolution or increasing the noise in the decoded frame. It is proposed splitting decoding and representation tasks in two processors in order to have the same calculus capability with lower frecuency. The first one is specialized in digital signal processing and the other one is a general purpose processor. In order to materialize this proposal we will use a board called BeagleBoard which is based on a multicore processor called OMAP3530 from Texas Instrument. This processor includes two cores: ARM Cortex-A8 and a TMS320C64+ DSP core. Changing clock frequency and supply voltage is allowed by OMAP3530, we can decrease the power consumption on this way. On the other hand, MPlayer will be used as video player. It includes a scalable video decoder which let us changing dynamically the resolution or frames per second rate of the video in order to show it later. This player will be executed by ARM core but this is not optimized for this task, for that reason, DSP core will be used to decoding video. The target of this final career project is being able to choose which part of the video is decoded each moment while decoder is executed by DSP and Mplayer by ARM. It will be able to change in real time the video quality, resolution and frames per second that user want to show. On this way, reducing the computational charge within the processor will be possible.