多媒體應(yīng)用的軟件并行化及低功耗優(yōu)化方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著多核技術(shù)的發(fā)展，處理器性能得到了巨大提升。多核系統(tǒng)已經(jīng)廣泛滲入到移動設(shè)備、嵌入式設(shè)備和PC等領(lǐng)域。然而，很多公司普遍缺乏一種軟件技術(shù)來充分利用多核平臺的計(jì)算資源，軟件設(shè)計(jì)和硬件資源的不協(xié)調(diào)造成系統(tǒng)性能的下降和資源的浪費(fèi)。對多核平臺串行程序的并行化研究具有重要價值，并得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。
　　針對多核處理器資源不能被充分利用的缺陷，本文首先對串行程序的并行化技術(shù)進(jìn)行研究，以串行程序任務(wù)依賴為理論基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一套

2、針對多媒體應(yīng)用的并行化模板。然后，以JPEG靜態(tài)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)例，開展基于JPEG編碼算法的并行化研究。其次，結(jié)合本人實(shí)際做過的一個科研項(xiàng)目H.264視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)的并行化設(shè)計(jì)為研究依據(jù)，對H.264解碼算法為并行化方案加以深入的研究和分析。具體來說，本文主要開展如下工作：
　　(1)多核時代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算能力的快速提升，使得系統(tǒng)性能得到顯著改善。然而，軟件技術(shù)卻沒有跟上硬件技術(shù)的步伐。本文對多核處理器平臺進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)針對多媒體

3、應(yīng)用的軟件并行化模板。設(shè)計(jì)的串行程序并行化模板主要通過四個步驟實(shí)現(xiàn)軟件的并行化編碼設(shè)計(jì)，達(dá)到串行程序充分利用多核處理器資源的目的。
　　(2) JPEG編碼算法是目前業(yè)界最為流行的編碼標(biāo)準(zhǔn)之一，基于JPEG編碼算法的圖像編碼器在PC和移動設(shè)備中廣泛使用。本文對JPEG靜態(tài)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出JPEG編碼算法的并行化方案，提升JPEG編碼算法的性能的同時實(shí)現(xiàn)對多核資源的充分利用。
　　(3) H.264視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)目前

4、最流行的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)之一，H.264以其高壓縮率和高性能受到諸多視頻編解碼應(yīng)用的青睞。本文對 H.264視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究和分析，設(shè)計(jì)出H.264視頻解碼算法的并行化方案，實(shí)現(xiàn)H.264視頻解碼算法在性能和能耗等方面的優(yōu)化。
　　最后，針對以上研究工作，論文基于真實(shí)測試實(shí)例對本文的兩個并行化案例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。具體的，采用并行化編程模型 OpenMP實(shí)現(xiàn)串行代碼的并行化實(shí)現(xiàn)，并引入 DVFS技術(shù)進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)上