Diseño, configuración y evaluación de cluster de Raspberry pi para el procesamiento paralelo de vídeo

Abstract

En este trabajo se evalúa el uso de un clúster local, basado en Raspberry Pi, para el procesado paralelo de imágenes provenientes de un vídeo. Este clúster está confi gurado en una red tipo bus en la que el dispositivo central es un elemento de conmutación (switch) al que se conectan todos los nodos mediante red cableada (ethernet). La sincronización se lleva a cabo mediante un protocolo asíncrono maestro-esclavo en la que una Raspberry Pi funciona como maestro en todas las transacciones utilizando un lenguaje de comunicación basado en MPI (message passing interface). El nodo maestro, disecciona el vídeo a procesar y reparte sus frames entre el resto de nodos que conforman el clúster; cada nodo trabaja independientemente aplicando el fi ltrado correspondiente sobre el frame que posee y retorna los resultados al nodos maestro una vez analizado el procedimiento. Para evaluar la bondad del clúster, se hace uso de un banco de pruebas extenso con diversos tamaños y cantidad de imágenes, controlando los tiempos de transferencia y procesado para cada uno de los casos. Los resultados se obtienen en base a la aceleración obtenida para cada caso, comparándolo con su versión secuencial. Se incluye, además, una comparativa con otros equipos en la que se muestra la mejoría obtenida por el clúster.