Real-time multimedia computing on off-the-shelf operating systems: from timeliness dataflow models to pattern languages

Tesis doctoral de Pau Arumí Albó

Los sistemas multimedia basados en software capaces de procesar audio, vídeo y gráficos a tiempo-real son omnipresentes hoy en día. Los encontramos no solo en estaciones de trabajo de sobre-mesa sino también en los dispositivos ultra-ligeros como los teléfonos móviles.Asimismo estas plataformas ofrecen capacidades de operar en tiempo-real con límites de latencia apropiados. A pesar de todo esto los expertos en el dominio multimedia se enfrentan a un serio desafío: las funcionalidades y complejidad de sus aplicaciones crecen rápidamente; a su vez, los requerimientos de tiempo-real y los estándares de fiabilidad también aumentan.La presente tesis se centra en el objetivo de proporcionar una caja de herramientas a los expertos en el dominio que les permita modelar y prototipar sistemas de procesado multimedia. Estas herramientas contienen plataformas y construcciones que reflejan los requerimientos del dominio y no de propiedades accidentales de la implementación.En este contexto atacamos dos problemas distintos pero relacionados: la falta de modelos de computación para el procesado de flujos multimedia a tiempo-real, y la falta de abstracciones y métodos sistemáticos de desarrollo de aplicaciones que soporten dichos modelos.Existen distintos modelos de computación orientados al actor que permiten el proceso de flujos de datos multimedia. Estos modelos, de la familia de los dataflows, permiten procesado multi-frecuencia, y por lo tanto, necesitan planificaciones complejas, pero tienen un problema: no incorporan el concepto de tiempo y, en consecuencia, no garantizan un comportamiento a tiempo-real con baja latencia.Esta tesis propone un nuevo modelo que llamamos time-triggered synchronous dataflow (ttsdf) que soluciona el problema del tiempo-real. En el nuevo modelo las planificaciones periódicas son intercaladas por varias «activaciones» disparadas por el tiempo (time-triggered). El modelo ttsdf tiene la misma computabilidad que el popular modelo synchronous dataflow.Los modelos de computación no son suficientes para construir sistemas multimedia de forma sistemática. Para solucionar este problema proponemos un catálogo de patrones de diseño específicos del dominio organizados en un lenguaje de patrones. Como caso de estudio presentamos un entorno de desarrollo (framework) orientado-a-objetos, llamado clam, y aplicaciones específicas construidas encima, que hacen un uso extensivo del modelo ttsdf y los patrones contribuidos por esta tesis.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Real-time multimedia computing on off-the-shelf operating systems: from timeliness dataflow models to pattern languages«

  • Título de la tesis:  Real-time multimedia computing on off-the-shelf operating systems: from timeliness dataflow models to pattern languages
  • Autor:  Pau Arumí Albó
  • Universidad:  Pompeu fabra
  • Fecha de lectura de la tesis:  30/06/2009

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • JavierPedro Amatriain Rubio
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: josep Blat gimeno
    • nacho Navarro mas (vocal)
    • jyri Huopaniemi (vocal)
    • george Tzanetakis (vocal)

 

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