|
Abstract:
|
Työn tarkoituksena on toteuttaa wavelet-pohjainen kuvanpakkausalgoritmi erityiselle hajautetun muistin rinnakkaistietokoneelle, PARNEUlle. PARNEU on itsenäinen tietokone, jossa laskentayksikköinä toimivat digitaaliset signaaliprosessorit ja jossa tiedonsiirtoon käytetään viestinvälitystä. Laitteiston kannalta sopivimmat rinnakkaismenetelmät valittiin toteutettaviksi. Haluttiin selvittää, kuinka paljon nopeampi rinnakkainen toteutus voi olla sekventiaaliseen verrattuna. Wavelet-muunnoksesta on tehty PARNEU:lle kaksi erilaista rinnakkaista toteutusta. Tarkoituksena oli tehdä toteutuksista skaalautuvia ja saada yksittäisen kuvan muunnoksesta mahdollisimman nopea. Lisäksi kiinnitettiin erityistä huomiota työtaakan tasaiseen jakautumiseen ja tarkoituksenmukakaiseen viestinvälitykseen. Koska digitaaliset kuvat koostuvat yksittäisistä pikseleistä, kuva voidaan helposti jakaa osiin, joita käsitellään erikseen. Toteutuksessa kaikki prosessorit suorittavat samaa ohjelmakoodia, mutta käsittelevät kuvan eri osia. Tällainen menetelmä on joustava ja kuvan jakamiseen löytyy monia toteuttamiskelpoisia tapoja. Työssä esitetään myös uuden wavelet-pohjaisen kuvanpakkausalgoritmin rinnakkainen toteutus. Algoritmi koostuu kolmesta vaiheesta: wavelet-muunnos ja kvantisointi, mukautuva kuvanluku sekä entropiakoodaus. Ohjelman suorituskykyä tutkivien mittausten tulokset on esitetty yksityiskohtaisesti. Skaalautuvuutta ja rinnakkaisuuden hyötyjä arvioidaan mittausten perusteella. Lisäksi suorituskykyä verrataan vastaavaan sekventiaaliseen ohjelmaan. Havaittiin, että toteutus skaalautuu odotusten mukaisesti. Havaittu ohjelman nopeutuminen oli 2.25 neljällä prosessorilla. /Kir10 |