多媒體應用的軟件并行化及低功耗優(yōu)化方法的研究與實現(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)廣泛滲入到移動設備、嵌入式設備和PC等領域。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算資源，軟件設計和硬件資源的不協(xié)調(diào)造成系統(tǒng)性能的下降和資源的浪費。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)進行研究，以串行程序任務依賴為理論基礎，設計出一套

2、針對多媒體應用的并行化模板。然后，以JPEG靜態(tài)圖像編碼標準為實例，開展基于JPEG編碼算法的并行化研究。其次，結(jié)合本人實際做過的一個科研項目H.264視頻解碼標準的并行化設計為研究依據(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)多核時代計算機系統(tǒng)計算能力的快速提升，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行研究，設計針對多媒體

3、應用的軟件并行化模板。設計的串行程序并行化模板主要通過四個步驟實現(xiàn)軟件的并行化編碼設計，達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準之一，基于JPEG編碼算法的圖像編碼器在PC和移動設備中廣泛使用。本文對JPEG靜態(tài)圖像編碼標準進行研究，設計出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現(xiàn)對多核資源的充分利用。
　　(3) H.264視頻解碼標準目前

4、最流行的視頻編解碼標準之一，H.264以其高壓縮率和高性能受到諸多視頻編解碼應用的青睞。本文對 H.264視頻解碼標準進行深入研究和分析，設計出H.264視頻解碼算法的并行化方案，實現(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，論文基于真實測試實例對本文的兩個并行化案例進行實驗。具體的，采用并行化編程模型 OpenMP實現(xiàn)串行代碼的并行化實現(xiàn)，并引入 DVFS技術(shù)進一步降低系統(tǒng)能耗。實驗結(jié)果證實上