GPU jako levný výpočetní akcelerátor pro obrazovou JPEG2000 kompresi. ORS 2011 Karviná,

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "GPU jako levný výpočetní akcelerátor pro obrazovou JPEG2000 kompresi. ORS 2011 Karviná,"

Ilona Kašparová
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 GPU jako levný výpočetní akcelerátor pro obrazovou JPEG2000 kompresi Jiří Matela ORS 2011 Karviná,

2 PROPOJENÍ 3

6 UltraGrid

7 nízkolatenční,

8 nízkolatenční, vysoké rozlišení,

9 nízkolatenční, vysoké rozlišení, (3D),

10 nízkolatenční, vysoké rozlišení, (3D), Linux,

11 nízkolatenční, vysoké rozlišení, (3D), Linux, Mac,

12 nízkolatenční, vysoké rozlišení, (3D), Linux, Mac, vzdálená výuka,

13 nízkolatenční, vysoké rozlišení, (3D), Linux, Mac, vzdálená výuka, filmový postprocesing

14 Potřeba komprese

15 Nízká latence & Vysoká propustnost

16 +

17 Kompresní standard JPEG2000 Následník standardu JPEG Vynikající kompresní vlastnosti Ztrátová i bezztrátová komprese Odolnost proti chybám a výpadkům při přenosech Standard v mnoha oblastech (DCI)

18 JPEG2000 Schéma Code-blocks -> EBCOT Tier-1

19 DWT Massively Parallel Design DWT na černobílém obrázku v HD na GPU 0.2ms (NVIDIA GeForce 580GTX) J.Matela. GPU-Based DWT Acceleration for JPEG2000. MEMICS, 2009 Stránka projektu:

20 DWT Massively Parallel Design CPU 55ms (Single threaded Core 3GHz) J.Matela. GPU-Based DWT Acceleration for JPEG2000. MEMICS, 2009 Stránka projektu:

21 DWT Massively Parallel Design Zrychlení 275 Nevěřte tomu J.Matela. GPU-Based DWT Acceleration for JPEG2000. MEMICS, 2009 Stránka projektu:

22 Context Modeling reformulovaný pro GPU J.Matela, V. Rusňák, P. Holub. Efficient JPEG2000 EBCOT Context Modeling for Massively Parallel Architectures. DCC, 2011 J.Matela, V. Rusňák, P. Holub. GPU-Based Sample-Parallel Context Modeling for EBCOT in JPEG2000. MEMICS, 2011

23 Paralelní design a implementace J.Matela, V. Rusňák, P. Holub. Efficient JPEG2000 EBCOT Context Modeling for Massively Parallel Architectures. DCC, 2011 J.Matela, V. Rusňák, P. Holub. GPU-Based Sample-Parallel Context Modeling for EBCOT in JPEG2000. MEMICS, 2011

24 OpenJPEG (CPU) JasPer (CPU) Kakadu (CPU) CUJ2K (GPU) Performance compared to...

25 Context Modeling 800 Performance [ms] ms, ms, 66 OpenJPEG JasPer 98 ms ms 9 Kakadu CUJ2K 9 ms, ref bpcuda

26 Aritmetické kódování J.Matela, M. Šrom, P. Holub. Low GPU Occupancy Approach to Fast Arithmetic Coding in JPEG2000. MEMICS LNCS, 2011

27 Hrubá datová granularita Datově závislé větvení

28 Metody akcelerace Přechod k registrům (+) (Opravená) Vylepšená renormalizace (+) Loop unrolling (-) Suma prefixů (-) Nahrávání dat po větších kusech (+) Nízké obsazení karty (Low-occupancy) (+)

29 Metody akcelerace Přechod k registrům (+) (Opravená) Vylepšená renormalizace (+) Loop unrolling (-) Suma prefixů (-) Nahrávání dat po větších kusech (+) Nízké obsazení karty (Low-occupancy) (+)

30 Metody akcelerace Přechod k registrům (+) (Opravená) Vylepšená renormalizace (+) Loop unrolling (-) Suma prefixů (-) Nahrávání dat po větších kusech (+) Nízké obsazení karty (Low-occupancy) (+)

31 Metody akcelerace Přechod k registrům (+) (Opravená) Vylepšená renormalizace (+) Loop unrolling (-) Suma prefixů (-) Nahrávání dat po větších kusech (+) Nízké obsazení karty (Low-occupancy) (+)

32 Metody akcelerace Přechod k registrům (+) (Opravená) Vylepšená renormalizace (+) Loop unrolling (-) Suma prefixů (-) Nahrávání dat po větších kusech (+) Nízké obsazení karty (Low-occupancy) (+)

33 Metody akcelerace Přechod k registrům (+) (Opravená) Vylepšená renormalizace (+) Loop unrolling (-) Suma prefixů (-) Nahrávání dat po větších kusech (+) Nízké obsazení karty (Low-occupancy) (+)

34 Aritmetické kódování HD obrazu 400 Performance [ms] ms, ms, 19 OpenJPEG JasPer 84 ms, 9 49 ms, 5 Kakadu CUJ2K 9 ms, ref bpcuda

35 EBCOT Tier-1 processing time for HD image Performance [ms] 1, ms, ms, ms, ms, 8 0 OpenJPEG JasPer Kakadu CUJ2K ( -> IEEE Transaction on Multimedia) 19 ms, ref bpcuda

36 S čím jsme se potýkali... Dobrá znalost GPU architektury Programátorský overhead Inicializace zařízení Management pamětí a Pamět ové operace

37 ... ale především Udržitelnost kódu (novější GPU architektury) Optimalizace využití zdrojů

38 + +

39 Abstrakce na vyšší úrovni Čitelnější a snadnější zápis Překlad pro konkrétní architekturu (Obecne složitý problém) Ověřené techniky (Sliding Window)

40 Abstrakce na vyšší úrovni Čitelnější a snadnější zápis Překlad pro konkrétní architekturu (Obecne složitý problém) Ověřené techniky (Sliding Window)

41 Abstrakce na vyšší úrovni Čitelnější a snadnější zápis Překlad pro konkrétní architekturu (Obecne složitý problém) Ověřené techniky (Sliding Window)

42 Abstrakce na vyšší úrovni Čitelnější a snadnější zápis Překlad pro konkrétní architekturu (Obecne složitý problém) Ověřené techniky (Sliding Window)

43 Děkuji vám za pozornost!

Podobné dokumenty

Hardwarová akcelerace HD videa v návaznosti na architektury čipu grafických karet

Martin Hyndrich HYN039 Hardwarová akcelerace HD videa v návaznosti na architektury čipu grafických karet 1. Úvod Na úvod bych se chtěl zmínit, nebo spíše popsat nynější standardní formáty videa. Dále také