Contribution à la définition, à l'optimisation et à l'implantation d'IP de traitement du signal et des données en temps réel sur des cibles programmables

• Main Author: Ouerhani, Yousri
• Language: fra
• Published: Université de Bretagne occidentale - Brest 2012
• Subjects: [SPI:OTHER] Engineering Sciences/Other; [SPI:OTHER] Sciences de l'ingénieur/Autre; Traitement du signal; Traitement d'images; IP; FFT; DCT; Corrélation; Compression; FPGA; GPU
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840866; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/84/08/66/PDF/These-2012-SICMA-STIC-OUERHANI_Yousri-Version_expurgee.pdf

En dépit du succès que les implantations optiques des applications de traitement d'images ont connu, le traitement optique de l'information suscite aujourd'hui moins d'intérêt que dans les années 80-90. Ceci est dû à l'encombrement des réalisations optiques, la qualité des images traitées et le coût des composants optiques. De plus, les réalisations optiques ont eu du mal à s'affranchir de l'avènement des circuits numériques. C'est dans ce cadre que s'inscrivent les travaux de cette thèse dont l'objectif est de proposer une implantation numérique des méthodes optiques de traitement d'images. Pour réaliser cette implantation nous avons choisi d'utiliser les FPGA et les GPU grâce aux bonnes performances de ces circuits en termes de rapidité. En outre, pour améliorer la productivité nous nous sommes focalisés à la réutilisation des blocs préconçus ou IP " Intellectual Properties ". Malgré que les IP commerciales existantes soient optimisées, ces dernières sont souvent payantes et dépendent de la famille de la carte utilisée. La première contribution est de proposer une implantation optimisée des IP pour le calcul de la transformée de Fourier FFT et de la DCT. En effet, le choix de ces deux transformations est justifié par l'utilisation massive de ces deux transformées (FFT et DCT), dans les algorithmes de reconnaissance de formes et de compression, respectivement. La deuxième contribution est de valider le fonctionnement des IP proposées par un banc de test et de mesure. Enfin, la troisième contribution est de concevoir sur FPGA et GPU des implantations numériques des applications de reconnaissance de formes et de compression. Un des résultats probant obtenu dans cette thèse consiste à avoir une rapidité de l'IP FFT proposée 3 fois meilleure que celle de l'IP FFT Xilinx et de pouvoir réaliser 4700 corrélations par seconde.