WEKO3
アイテム
動き探索処理向け高並列SAD演算命令に関する研究
http://hdl.handle.net/10076/13018
http://hdl.handle.net/10076/13018bd4cab87-24ad-4da1-b822-9e27a9cf477e
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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2011M260.pdf (1.1 MB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||
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| 公開日 | 2013-06-11 | |||||||
| タイトル | ||||||||
| タイトル | 動き探索処理向け高並列SAD演算命令に関する研究 | |||||||
| 言語 | ja | |||||||
| 言語 | ||||||||
| 言語 | jpn | |||||||
| 資源タイプ | ||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec | |||||||
| 資源タイプ | thesis | |||||||
| 著者 |
中村, 佳史
× 中村, 佳史
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| 抄録 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||
| 内容記述 | 近年，動画像の高精細化が進んでいる．この高精細化によって増大する動画像のデータ量を圧縮する符号化は，方式の高度化も加わり処理量が大幅に増大している．動き探索処理は，その符号化処理の大半を占めているため高速化の研究が古くから行われてきた．しかし，汎用プロセッサに組み込まれている差分絶対値和(SAD) 演算命令は，x86 プロセッサのMPSADBW 命令以降，進歩が止まっており，H.264/AVC 符号化に対応できていないためソフトウェア処理の高速化の障害となっている．そこで，本論文ではH.264/AVC の可変ブロックサイズにも対応できる高並列SAD 演算命令を実現することにより動き探索処理の高速化を図る．動き探索では，符号化対象画像と参照画像との間でブロックマッチングを行っており，このブロックマッチングのためにSAD演算を行う．x86 プロセッサには，複数のSAD 演算命令としてMPSADBW 命令がある．しかし，この命令は水平方向のSAD 演算に限られており，現在ソフトウェア処理の基本的な動き探索処理である追跡型の動き探索を効率良く実行できない欠点がある．当研究室でデータ再利用性の高さから多用している3x3 のスクエアパターンを用いる追跡型探索においても，一度に3 点分しか並列処理できない．そこで，この問題点の解決に向けて，本論文ではスクエアパターンの9 点のSAD 演算を一度に並列処理できる高並列SAD 演算命令セットを提案し，その有効性を評価した．さらに，この提案する命令セットを実行する回路構成について設計を行った．この提案する高並列SAD 演算命令セットの利用により動き探索処理を高速化することが可能である．x86 プロセッサのMPSADBW命令と提案する高並列SAD演算命令セットとの間で9 点のSAD 演算に必要なサイクル数と高速化率の評価を行った．その結果，提案する高並列SAD演算命令セットを使用することによって約4.6 倍処理速度が向上し，動き探索処理の高速化が行われた． | |||||||
| 抄録 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||
| 内容記述 | In recent years, the high definition of video image has made progress. The encoding for compressing an increasing number of data volumes of video image by this high definition progresses the sophistication of method and is greatly increasing the throughput. Because the motion estimation processing occupies most of the encode processing, the speeding up was being studied since early times. But the SAD operation instruction which embedded on the general purpose processor stopped advance since the MPSADBW instruction of x86 processor and is an obstacle the speeding up of software processing to don’t correspond H.264/AVC encoding. Therefore, in this paper, I speed up the motion estimation by the realization of the highly parallel SAD operation instruction that is able to correspond with any the variable block sizes of H.264/AVC. The motion estimation does the block matching between the current picture and the reference picture, and calculates the SAD for this block matching. X86 processor has the MPSADBW instruction as the instruction of multiple SAD operations. But this instruction is limited to the horizontal SAD operations and have disadvantages that can’t efficiently execute the motion estimation of tracking type that is the basic motion estimation of software processing at the moment. It can parallelize only three points at a time even if it used the estimation of tracking type which uses the square pattern of 3x3 which is using for high degree of data reuse in this laboratory. Hence, in order to solve this problem, in this paper, I proposed the highly parallel SAD operation instruction set that is able to parallelize the SAD operations of nine points for the square pattern at a time, and evaluated its effectivity. In addition, I designed the circuit structure which executes this proposed instruction set. It is able to speed up the motion estimation by using this instruction set. I evaluated the number of cycles that required to the SAD operations of nine points and the rate of speeding up between the MPSADBW instruction of x86 processor and the proposed highly parallel SAD operation instruction set. As a result, the performance of processing speed improved about 4.6 times and it was sped up the motion estimation. | |||||||
| 内容記述 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||
| 内容記述 | 三重大学大学院工学研究科博士前期課程情報工学専攻 | |||||||
| 内容記述 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||
| 内容記述 | 3, 32 | |||||||
| 書誌情報 |
発行日 2011-01-01 |
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| フォーマット | ||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||
| 内容記述 | application/pdf | |||||||
| 著者版フラグ | ||||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||||
| 出版者 | ||||||||
| 出版者 | 三重大学 | |||||||
| 修士論文指導教員 | ||||||||
| 寄与者識別子Scheme | WEKO | |||||||
| 寄与者識別子 | 23186 | |||||||
| 姓名 | 近藤, 利夫 | |||||||
| 言語 | ja | |||||||
| 資源タイプ（三重大） | ||||||||
| Master's Thesis / 修士論文 | ||||||||
