检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：胡翟北京邮电大学

学位级别：硕士

随着社会的不断信息化,多媒体通信成为人们日常信息交流的一种重要手段。由于多媒体信息尤其是视频信息数据庞大,因此对多媒体信息进行数据压缩是实现多媒体通信应用的必要环节。压缩后的视频数据具有固定的码率、分辨率、帧率和数据格... 详细信息

随着社会的不断信息化,多媒体通信成为人们日常信息交流的一种重要手段。由于多媒体信息尤其是视频信息数据庞大,因此对多媒体信息进行数据压缩是实现多媒体通信应用的必要环节。压缩后的视频数据具有固定的码率、分辨率、帧率和数据格式,然而随着通信技术的发展,网络和多媒体终端的类型越来越丰富,这导致已压缩数据和传输网络及终端之间的不匹配问题。为了解决这类问题,研究多媒体数据在异质网络之间、不同的接入设备之间以及不同压缩数据格式之间的无缝连接技术成为多媒体通信的一项关键技术。视频转码技术正是能够实现这种无缝连接的一种技术。所谓视频转码是指将某种编码格式的压缩码流转换成另一种编码格式的压缩码流。视频转码技术对压缩视频进行端到端的处理,即转码器的输入和输出都是压缩数据,转码后的压缩码流能更好的适应传输带宽以及接收端的要求。由于视频转码不需要增加终端用户的更新成本,而且工程实现相对廉价,因此具有很高的实用价值,成为视频压缩领域的一个研究热点。本文主要研究和实现高效的H.263(?)MPEG-4视频转码系统,具体完成了如下工作：本文在实验室已有视频转码框架基础上,完善并实现了一个H.263(?)MPEG-4的视频转码框架,并设计了高效的软件转码流程。本文亦对视频转码的关键技术进行了算法改进与优化,其中包括①本文改进了前向主参考宏块选择算法,使其更好的适用于本文提出的转码器框架;②本文对不同比例的空间分辨率转换进行了大量的实验比较,在此基础上设计了多种分辨率转换机制,基本保证了在转码质量稳定的前提下,转码时间节省30%。在标C实现的转码器基础上,本文还研究了Intel平台上的单指令多数据(SIMD)技术,尤其是MMX、SSE和SSE2指令集,为部分关键模块编写汇编代码,使得转码器的速度获得了更进一步的提升,相比标C转码器有50%-70%的时间节省。

关键词： H.263 MPEG-4视频转码单指令多数据运动矢量映射

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基因数据压缩算法的并行优化研究

基因数据压缩算法的并行优化研究

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作者：柯璧新华南理工大学

学位级别：硕士

随着二代基因测序技术的发展及其在药物研发、疾病诊断等领域的广泛应用,基因测序数据呈现指数级增长。海量的基因测序数据需要有效的压缩方案来减小数据体积,以降低存储、传输测序数据的成本。为此,研究者们提出了多种专用基因测序数... 详细信息

随着二代基因测序技术的发展及其在药物研发、疾病诊断等领域的广泛应用,基因测序数据呈现指数级增长。海量的基因测序数据需要有效的压缩方案来减小数据体积,以降低存储、传输测序数据的成本。为此,研究者们提出了多种专用基因测序数据压缩方法。这些方法虽然有效地提高了基因测序数据的压缩比,但是在处理速度等方面关注不足,未能得到实际应用。而另一方面,现代硬件的发展使得多核、向量处理等特性得到普及,GPU等加速设备的可用性也得到提高。利用现代硬件对专用基因数据压缩算法进行并行优化可以大幅提高处理速度,从而增强实用性。基于这一背景,本文研究了利用现代硬件对基因测序数据质量分数专用压缩算法LCQS进行并行优化,分别提出了在多核CPU环境和在CPU-GPU异构环境两个不同环境的优化方案。在多核CPU环境下,本文基于数据并行与流水线并行模式,通过多线程与共享队列实现了并行的LCQS。同时引入了轻量级的索引文件结构,满足高效地处理下游应用对压缩数据的随机访问解压需求。还对PAQ压缩这一耗时较多的重要模块采用向量化进行细粒度并行,可用于加速包括LCQS在内的数据压缩应用。实验结果表明,并行优化的LCQS在保持了高压缩比的情况下,压缩速度、随机访问解压速度整体上优于通用压缩工具和同类型的专用压缩工具,优化方案加速比高且具有良好的可扩展性,优化模块性能取得明显提升。在CPU-GPU异构环境下,本文将LCQS计算密集的编码过程迁移至GPU上进行计算,结合算法和GPU硬件特点,改进了数据组织形式和算法参数后进行移植实现。还通过循环展开、缓存分配优化等性能调优方法进一步优化,提高访存吞吐率、降低访存延迟。实验结果表明,性能调优方法大幅提高了GPU环境下编码过程的速度,调优后的GPU加速编码模块方案可以明显提高算法的整体性能。

关键词：数据压缩并行优化多核处理器异构计算单指令多数据

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基于多核DSP的宽带OFDM波形的并行设计与实现

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信息化研究 2015年第3期41卷 32-37页

作者：王萌习勇郝嘉禄程龙旺国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

传统软件无线电(SDR)波形组件主要基于现场可编程门阵列(FPGA)实现,其不足之处在于FPGA较大的功耗和体积,使其不适合于体积和功耗受限的手持终端,并且单核数字信号处理器(DSP)处理速度有限。考虑到以上问题,基于多核多线程DSP硬件平台,... 详细信息

传统软件无线电(SDR)波形组件主要基于现场可编程门阵列(FPGA)实现,其不足之处在于FPGA较大的功耗和体积,使其不适合于体积和功耗受限的手持终端,并且单核数字信号处理器(DSP)处理速度有限。考虑到以上问题,基于多核多线程DSP硬件平台,分析基带处理器DSP中常见的多核多线程和单指令多数据(SIMD)并行架构,并在此架构基础上,从并行信号处理角度设计并实现了宽带正交频分复用(OFDM)波形。测试结果表明,在该硬件平台上可以有效地运行宽带OFDM波形,对于在移动终端上实现软件无线电技术,有一定的应用参考价值。

关键词：多核DSP 宽带OFDM波形单指令多数据并行信号处理

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面向RISC-Ⅴ架构的目标检测算法优化

智能安全

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智能安全 2024年第3期3卷 21-33页

作者：任凭徐学政黄安文李琼军事科学院国防科技创新研究院北京100071

目标检测是计算机视觉领域最为重要的研究方向之一,被广泛应用于智能监控、自动驾驶、医学影像分析等领域。面对层出不穷的应用场景,往往需要依托特定的硬件平台部署目标检测算法,根据硬件平台的特点对目标检测算法进行优化可大大提高... 详细信息

目标检测是计算机视觉领域最为重要的研究方向之一,被广泛应用于智能监控、自动驾驶、医学影像分析等领域。面对层出不穷的应用场景,往往需要依托特定的硬件平台部署目标检测算法,根据硬件平台的特点对目标检测算法进行优化可大大提高算法的推理效率。近年来,RISC-Ⅴ因其精简、开源、可定制等特点受到学术界和工业界的广泛关注,已成为继X86、ARM之后的第三大CPU架构。面向RISC-Ⅴ架构,通过程序性能分析、向量化、访存优化、循环展开等技术对目标检测算法进行优化,并在模拟器和RISC-Ⅴ开发板上进行部署测试。实验表明,相比初始版本的算法,优化版本的单线程推理效率提高了3倍以上。对RISC-Ⅴ向量扩展在优化目标检测算法中的有效性进行了验证,为后续面向RISC-Ⅴ平台的应用移植和算法优化提供了经验和参考。

关键词： RISC-Ⅴ 目标检测向量单指令多数据

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面向VLIW DSP结构的编译器的设计与实现

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微计算机应用 2009年第7期30卷 49-54页

作者：王敏王红梅张铁军单睿王东辉中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100039

VLIW编译器实现指令并行性挖掘、相关性检查、指令调度等职能,对VLIW处理器的性能影响较大。本文基于一款VLIW DSP芯片,利用可重定位编译器IMPACT的前端和代码生成器模板,设计和实现了高性能的VLIW编译器。利用伪数据类型和Intrinsic函... 详细信息

VLIW编译器实现指令并行性挖掘、相关性检查、指令调度等职能,对VLIW处理器的性能影响较大。本文基于一款VLIW DSP芯片,利用可重定位编译器IMPACT的前端和代码生成器模板,设计和实现了高性能的VLIW编译器。利用伪数据类型和Intrinsic函数结合,在编译器中构建了对SIMD功能的支持。实验结果显示,对比基于GCC版本的编译器,该编译器生成的指令数平均下降42%,并行包数下降30%。

关键词：编译器超长指令字代码生成器单指令多数据

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BWDSP SIMD指令的WHIRL中间表示生成研究

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中国集成电路 2015年第3期24卷 30-35页

作者：王昊王向前中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088

WHIRL是Open64采用的一种通用的中间表示,支持多种高级语言和多种目标机。Open64的后端优化工作都是基于WHIRL设计的。BWDSP是一款支持SIMD指令的数字信号处理器,SIMD指令能够提高该处理器的指令并行性。SIMD优化也需要产生WHIRL中间表... 详细信息

WHIRL是Open64采用的一种通用的中间表示,支持多种高级语言和多种目标机。Open64的后端优化工作都是基于WHIRL设计的。BWDSP是一款支持SIMD指令的数字信号处理器,SIMD指令能够提高该处理器的指令并行性。SIMD优化也需要产生WHIRL中间表示,本文对如何产生BWDSP SIMD指令的WHIRL中间表示进行了研究,并在BWDSP的编译器OCC上得以实现。

关键词：数字信号处理器单指令多数据 WHIRL 中间表示

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面向多簇架构DSP的树匹配向量化算法

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计算机系统应用 2015年第10期24卷 142-147页

作者：郭连伟郑启龙黄胜兵徐华叶安徽省高性能计算重点实验室合肥230026 中国科学技术大学计算机学院合肥230027

BWDSP是针对高性能计算设计的一款新型的处理器,采用多簇超长指令字体系结构和SIMD架构,有丰富的指令集.为充分利用BWDSP提供的向量化资源,迫切需要提出一种向量化算法.本文在open64基础上研究并实现了面向多簇超长指令字(VLIW)DSP的SIM... 详细信息

BWDSP是针对高性能计算设计的一款新型的处理器,采用多簇超长指令字体系结构和SIMD架构,有丰富的指令集.为充分利用BWDSP提供的向量化资源,迫切需要提出一种向量化算法.本文在open64基础上研究并实现了面向多簇超长指令字(VLIW)DSP的SIMD编译优化算法.算法基于OPEN64的中间语言WHIRL,能够充分地利用BWDSP丰富的硬件资源和向量化指令.最终实验结果表明,对于能够合成双字和单字的循环程序,该优化算法能够平均取得6倍和4倍的加速比.

关键词：单指令多数据 WHIRL树多簇超长指令字指令并行

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面向RISC-V向量算法库的自动化测试方法

智能安全

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智能安全 2023年第4期2卷 14-23页

作者：崔焱旭徐学政陈莹杨德亨王涛军事科学院国防科技创新研究院北京100071

RISC-V因其精简、开源、可定制的特点受到学术界和工业界的广泛关注,围绕RISC-V的软件生态也在逐步完善。2021年9月,RISC-V委员会发布了1.0版本的向量指令集规范(RVV),为面向RISC-V的数据级并行优化提供了标准,且部分算法库(如OpenCV)... 详细信息

RISC-V因其精简、开源、可定制的特点受到学术界和工业界的广泛关注,围绕RISC-V的软件生态也在逐步完善。2021年9月,RISC-V委员会发布了1.0版本的向量指令集规范(RVV),为面向RISC-V的数据级并行优化提供了标准,且部分算法库(如OpenCV)已有面向RVV的移植工作。算法库的开发移植是基于明确的函数原型和语义规范,通常将具有基础(标量)版本的代码实现作为参考,开发的向量版本算法需要符合规范以保证算法库的兼容性。本文提出了一种面向RVV算法库的自动化测试方法,通过对算法函数原型进行解析生成符合规范的测试数据,将向量算法库的测试结果与参考实现对比分析给出测试结论,从而实现算法库的自动化测试。与传统的自动化测试框架相比,本方法无需手动编写测试用例,也无需提供待测目标的设计规范。实验表明,本方法可快速、有效地对RVV算法库进行测试。

关键词： RISC-V 自动化测试向量单指令多数据

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面向LTE-A终端软基带的矢量处理器设计

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无线通信技术 2014年第3期23卷 15-20页

作者：张建正秦晓卫周武旸中国科学技术大学个人通信与扩频实验室合肥230027

面向移动终端处理器的低功耗、低成本、高效率、灵活升级的需求,本文在对LTEA基带算法并行性分析的基础上,提出了一种基于超长指令字(Very Long Instruction Word,VLIW)和单指令多数据(Single Instruction Multiple Data,SIMD)混合结构... 详细信息

面向移动终端处理器的低功耗、低成本、高效率、灵活升级的需求,本文在对LTEA基带算法并行性分析的基础上,提出了一种基于超长指令字(Very Long Instruction Word,VLIW)和单指令多数据(Single Instruction Multiple Data,SIMD)混合结构的矢量处理器作为终端软基带解决方案。该矢量处理器采用变长的VLIW指令字,共有7条矢量数据通路,每条通路可执行16个16bit的定点运算;采用分组的系数存储器提高灵活性,受限访问的寄存器组降低电路面积;同时设计了SHUF和ISHUF指令专门用于快速傅里叶变换(FFT)和维特比(VITERBI)译码算法的矢量化实现。最后本文实现和分析了FFT和VITERBI译码算法。

关键词：软基带矢量处理器超长指令字单指令多数据

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基于GCC编译器向量化的数据结构布局优化研究

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绵阳师范学院学报 2021年第5期40卷 85-89页

作者：朱广林赖庆宽何先波王博生陈燕生西华师范大学计算机学院四川南充637009

有效利用单指令多数据(SIMD)技术能提高应用程序的性能,现代处理器和编译器都在不断地对SIMD技术进行扩展和改进,以生成向量化程度更高的代码.本文主要对现代x86多核处理器中,GCC编译器的数据结构布局进行优化,通过改善内存布局方式,提... 详细信息

有效利用单指令多数据(SIMD)技术能提高应用程序的性能,现代处理器和编译器都在不断地对SIMD技术进行扩展和改进,以生成向量化程度更高的代码.本文主要对现代x86多核处理器中,GCC编译器的数据结构布局进行优化,通过改善内存布局方式,提高向量化优化能力.最后在AMD平台上采用SPEC CPU2017进行实验,验证了该方法在GCC编译器上的有效性.

关键词：单指令多数据 x86多核处理器数据结构布局 SPEC CPU2017 GCC编译器

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