小数运动估计在可重构处理器ReMAP的映射实现

介绍一种在可重构媒体处理器ReMAP上实现小数运动估计的方法.ReMAP处理器由可重构的运算单元阵列和互联单元级联组成,具有高度可重构性和强大的并行计算能力.在ReMAP中映射实现了小数运动估计中的1/2插值、1/4插值和搜索等算法.通过算法的仿真验证分析,ReMAP可支撑小数运动估计的高性能实现,达到或接近ASIC的性能,并具有较好的应用灵活性,适于媒体处理应用.     

基于动态可重构计算技术的高清视频研究

首先介绍可重构技术以及基于过程级的动态可重构计算技术,阐述对动态可重构技术研究的理论价值,接下来介绍高清视频的标准和在社会生活中的应用,进一步介绍目前高清视频最先进的标准之一H.264,阐述国内外相关研究近况,为高清视频技术提供一种新的解决方向进行探讨.     

嵌入式粗颗粒度可重构处理器的软硬件协同设计流程

 面向多媒体应用的可重构处理器架构由主处理器和动态配置的可重构阵列(Reconfigurable Cell Array,RCA)组成.协同设计流程以循环流水线和流水线配置技术为基础,采用启发式算法对应用中较大的关键循环进行了软硬件划分,使用表格调度算法实现了任务在RCA上的映射.经过FPGA验证,H.264基准中的核心算法平均执行速度相比于PipeRench,MorphoSys,以及TI DSP TMS320C64X提高了3.34倍.     

H.264计算密集型任务在可重构处理器上的映射

可重构系统具有领域内灵活,性能和专用电路接近的优点,是视频解码的优秀硬件方案。然而在可重构系统上进行高清实时解码还有一定的难度,其中占80%计算量的主要是IDCT(反离散余弦变换)、MC(运动补偿)、Intra-prediction(帧内预测)、deblocking(去块效率滤波)等计算密集型任务。本文基于一款粗粒度可重构处理器,提出了上述计算密集型算法的映射方案,性能优于M.Ganesan与D.Peng在2007、2009年的方案,满足H.264高清实时解码的要求。     

应用于视频处理的可重构流处理器的设计与实现

设计了一款新的应用于多媒体处理领域的可重构多媒体流处理器.该可重构多媒体流处理器采用并行处理机制,在经过算法映射后,可以充分利用多媒体算法的高并行度,同时实时处理不同的多媒体算法.该架构在Xilinx的Virtex4芯片上通过验证,并与ARM9处理器共同构成嵌入式多媒体处理平台,验证处理H.264和AVS的解码过程.     

可重构分组密码指令集处理器自动映射方法研究

计算资源与寄存器资源分配是可重构处理器自动并行映射的重要问题,该文针对可重构分组密码指令集处理器的资源分配问题,建立算子调度参数模型和处理器资源参数模型,研究了分组密码并行调度与资源消耗之间的约束关系;在此基础上提出基于贪婪思维、列表调度和线性扫描的自动映射算法,实现了分组密码在可重构分组密码指令集处理器上的自动映射.通过可用资源变化实验验证算法并行映射的有效性,并对AES-128算法的映射效果做了横向对比验证算法的先进性,所提自动映射算法对分组密码在可重构处理中的并行计算研究有一定的指导意义.     

可重构分组密码指令集处理器自动映射方法研究

计算资源与寄存器资源分配是可重构处理器自动并行映射的重要问题,该文针对可重构分组密码指令集处理器的资源分配问题,建立算子调度参数模型和处理器资源参数模型,研究了分组密码并行调度与资源消耗之间的约束关系;在此基础上提出基于贪婪思维、列表调度和线性扫描的自动映射算法,实现了分组密码在可重构分组密码指令集处理器上的自动映射。通过可用资源变化实验验证算法并行映射的有效性,并对AES-128算法的映射效果做了横向对比验证算法的先进性,所提自动映射算法对分组密码在可重构处理中的并行计算研究有一定的指导意义。     

GRCC:一种通用可重构协处理器

描述了一种改进型可重构处理器--GRCC(General Reconfigurable Coprocessor).该处理器能够使用一般通用RISC处理器的协处理器接口,通过与通用处理器的协处理器指令通信,达到辅助主处理器进行大规模密集计算的目的.着重介绍了DCT算法在GRCC中的映射与实现,仿真结果显示,GRCC能达到6倍以上于通用处理器的性能,并在实现复杂度、运行效率与通用性中达到了一个权衡.     

循环在可重构处理器上的软硬件划分技术

针对较大循环在可重构处理器上的映射问题提出了一种启发式的算法,将循环划分为在处理器上执行的软件部分和在可重构阵列上执行的硬件部分,并且使两者之间的数据传输量最小.通过测试,相比于原有处理较大循环的方法,该技术降低了13%～29%的循环执行时间.在FPGA验证系统上通过H.264中的运动估计和MPEG-2中的IDCT等多种多媒体核心算法验证了该划分技术.使用该划分技术后,验证系统相比于类似结构在不增加硬件规模的情况下,有平均3.5倍的性能提升.     

基于可重构系统的HEVC运动估计算法实现

HEVC(High Efficient Video Coding)视频编码标准面向高清、超高清视频应用,采用更加高效的视频编码工具,与H.264编码标准相比较,HEVC对高质量视频编码的效率提高了约一倍,编码计算量更大、复杂度更高,其中运动估计计算量最大。文中在可重构系统GRe P(General Reconfigurable Processor)子系统上实现了HEVC运动估计全搜索算法,支持32×32的搜索区间,并可以支持从8×8到64×64全部对称编码块划分方式。通过划分计算任务,复用预测单元SAD,减少计算单元(PE)访问存储器等技术,该实现取得了较好的加速效果。实验数据表明,该实现的计算周期数约为基于Atom230实现的1/16;在可重构系统时钟频率200MHz,Atom230时钟频率1.6GHz的情况下,计算速度约为基于Atom230实现的2倍。