Un nuovo scenario multimediale
con calcolo ad alte prestazioni

Il calcolo ad alte prestazioni, ed in particolare i sistemi a lettura parallela, ha sempre rivestito un ruolo fondamentale nelle attività di ricerca dell'Istituto per la Ricerca sui Sistemi Informatici Paralleli (IRSIP), sia per ciò che riguarda gli aspetti teorici legati alla progettazione di sistemi avanzati, sia relativamente allo sviluppo di applicazioni del mondo reale su supercalcolatori.

Fino a poco tempo fa il campo delle applicazioni legate al mondo dell'High Performance Computing era essenzialmente legato al mondo della ricerca scientifica, tesa alla risoluzione delle problematiche relative alle cosiddette "Grand Challenges" (Grandi Sfide) come ad esempio la simulazione di modelli climatici globali, analisi delle sequenze del DNA, simulazione in campo aerospaziale etc.

Tuttavia, recentemente, la necessità dell'applicazione delle nuove tecnologie multimediali e digitali in nuovi settori quali quello televisivo, cinematografico e dell'intrattenimento ha nuovamente posto in risalto la necessità di disporre di sistemi di calcolo ad alte prestazioni, in grado di supportare adeguatamente le nuove esigenze.

In tale scenario, si inquadrano le attività di ricerca e sviluppo che l'IRSIP sta da alcuni anni svolgendo per l'utilizzo di sistemi informatici ad alte prestazioni nei seguenti campi applicativi:

1. sviluppo di sistemi multimediali interattivi (Video on Demand);

2. attività di post-produzione di sequenze ad alta risoluzione;

3. sviluppo di strumenti software per il restauro di pellicole cinematografiche.

La realizzazione dei sistemi Video on Demand (tralasciando gli aspetti legati al networking) ha il suo nodo cruciale nel Video Server, che deve essere in grado di fornire i servizi richiesti in tempo reale. Chiaramente, allorquando il numero degli utenti in grado di fruire contemporaneamente del "bouquet" di servizi disponibili diviene elevato, non si può prescindere dall'adottare un'architettura di tipo microprocessore in grado di fornire sia elevate prestazioni sia scalabilità. La gestione contemporanea di migliaia di processi richiede, inoltre, opportune soluzioni anche a livello software. In tal senso, l'IRSIP ha di recente adottato il modello ad oggetti distribuiti per lo sviluppo del software applicativo di gestione e controllo dei servizi.

Inoltre il recente sviluppo di apparecchiature atte alla riconversione ottico e/o analogica delle immagini in digitale, ha permesso di sviluppare strumenti software in grado di offrire strumenti creativi nell'ambito della produzione audiovisiva.

L'utilizzo di dette applicazioni per immagini provenienti dalla pellicola cinematografica o da segnali video ad alta risoluzione (HDTV) necessita di sistemi di calcolo ad alte prestazioni sia per gestire la mole di dati che descrivono il contenuto informativo delle immagini sia per il controllo della prestazione di sequenze digitalizzate. A queste problematiche è associato il recente studio dell'IRSP per lo sviluppo di algoritmi dedicati al restauro delle pellicole cinematografiche che prevede di utilizzare il calcolo ad alte prestazioni per rilevare in maniera automatica le imprecisioni presenti sulle pellicole datate.

Le attività descritte, oltre ad avere un'intrinseca valenza scientifica, hanno un notevole riscontro nel mondo produttivo che intravede nelle potenzialità offerte dai sistemi di calcolo ad alte prestazioni e dalle reti di interconnessione veloci lo scenario futuribile per l'utenza del prossimo millennio.