基于HyperX多核平台的9/7小波变换实现
发布时间：2022-01-02 17:20
小波变换是在傅里叶分析的基础上发展起来的一种分析变换方法,它在处理非平稳信号方面具有非常强大的能力,伴随小波变换理论的不断发展,它在通信技术、信号处理、地球物理、水利电力、图像处理、物理学、医学、军事等领域中得到日益广泛的应用。在图像处理领域中图像匹配、滤波、压缩等方面都与小波变换理论密不可分。JPEG2000静止图像压缩标准是以提升离散小波作为核心的变换算法,在该标准中采用9/7小波作为小波基。因此,小波变换的研究成为科学研究的一个重点,同时在更高效的平台上实现小波变换也成了一种非常迫切的需求。另一方面,传统单核处理器的生产工艺、架构以及功耗等方面的发展已经达到瓶颈,同时随着科学技术的不断进步,对于数据处理平台的性能也提出了更高的要求,需要有足够的能力处理更加大量的数据,进行更加复杂的运算,因此多核处理器逐渐成为主流,由于芯片技术的发展,处理器内集成的独立计算的执行单元数量增加,执行核的结构趋于简单化,逐渐形成了一种由多核到众核的趋势,未来处理器中集成的执行单元数量将达到成百个甚至上千个。本文所使用的平台HyperX是一种以众核处理器为核心的高性能的并行计算平台。Hyper X处理器...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究背景以及现状
1.2.1 众核处理器的发展以及优势
1.2.2 众核处理器技术的应用前景
1.3 HyperX高性能并行计算平台简介
1.4 小波变换的发展及其应用
1.5 本文研究意义及组织结构
第二章 HyperX平台简介
2.1 引言
2.2 HyperX平台的处理器结构
2.2.1 HyperX处理器hx3100的结构
2.2.2 处理单元
2.2.3 数据存储路由器(DMR)
2.2.4 I/O路由器
2.3 HyperX C程序设计
2.3.1 HyperX C的主要特点
2.3.2 基于Cell的设计
2.3.3 数据通信的控制方法
2.4 资源映射
2.4.1 资源映射的介绍
2.4.2 手动资源映射与自动资源映射
2.5 HyperX工程开发流程
2.6 本章小结
第三章 小波变换基础
3.0 引言
3.1 小波基础
3.1.1 连续小波变换
3.1.2 离散小波变换
3.1.3 提升小波变换
3.2 提升小波变换在图像编码中的应用
3.2.1 小波变换编码的优点
3.2.2 图像的二维小波Mallat分解
3.2.3 图像的二维提升小波分解
3.3 9/7 小波的构造与实现
3.4 小结
第四章 基于HyperX平台的 9/7 小波设计及其优化与改进
4.1 引言
4.2 HyperX平台数据分割读写方案
4.2.1 一级小波数据分割与读写方案
4.2.2 多基小波设计中数据的读写方案
4.2.3 读写部分的总流程
4.3 系统的资源映射与路由的设计
4.4 数据处理单元的设计
4.4.1 数据写回DDR的控制
4.4.2 Cell的设计以及实例化
4.5 运行结果
4.6 设计的改进
4.6.1 对于读写方式的改进
4.6.2 增加处理单元的个数提升程序的性能
4.6.3 其他方面的优化
4.7 小结
第五章 系统的性能测试
5.1 HyperX系统通信与读写速率以及基本运算测试
5.1.1 测试内容
5.1.2 测试结果
5.1.3 测试结论
5.2 9/7 离散小波测试
5.2.1 测试工程介绍
5.2.4 测试结果以及结论
5.2.6 系统的性能与其他平台的对比
第六章 工作总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]多核多线程技术综述[J]. 眭俊华,刘慧娜,王建鑫,秦庆旺. 计算机应用. 2013(S1)
[2]小波变换在数字图像处理中的应用[J]. 王剑平,张捷. 现代电子技术. 2011(01)
[3]多核处理器的关键技术及其发展趋势[J]. 黄国睿,张平,魏广博. 计算机工程与设计. 2009(10)
[4]多核CPU展望[J]. 濮元恺. 大众硬件. 2006(09)
[5]一种适合星上应用的遥感图像有损压缩算法[J]. 田宝凤,徐抒岩,孙荣春,王昕,闫得杰. 光学精密工程. 2006(04)
[6]基于MPI的并行程序设计[J]. 张翠莲,刘方爱,王亚楠. 计算机技术与发展. 2006(08)
[7]小波变换在图像压缩编码中的应用[J]. 蒋亚军,朱理. 零陵学院学报. 2004(11)
[8]基于DCT变换的内嵌静止图像压缩算法[J]. 陈军,吴成柯. 电子学报. 2002(10)
博士论文
[1]众核GPU体系结构相关技术研究[D]. 陈钢.复旦大学 2011
[2]逻辑核动态可重构的众核处理器体系结构[D]. 任永青.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]JPEG2000中DWT的VLSI结构设计[D]. 钟艳华.国防科学技术大学 2010
[2]基于提升小波变换的SPIHT算法的研究与实现[D]. 陈天一.长安大学 2009
[3]JPEG2000中DWT的研究与实现[D]. 宋婵.国防科学技术大学 2008
[4]基于FPGA的9/7小波在图像压缩中的研究[D]. 林守惠.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2008
[5]零树编码算法的改进[D]. 谭远强.广东工业大学 2008
[6]基于多核CPU的并行体绘制算法应用研究[D]. 张艳萍.山东大学 2008
[7]基于FPGA和DSP的图像压缩平台的研究[D]. 李长军.西安电子科技大学 2008
[8]基于DSP的JPEG2000中小波变换的实现及优化[D]. 于雷.西安电子科技大学 2008
[9]基于小波变换的图像编码算法研究[D]. 陈伟.武汉科技大学 2006
[10]基于显著小波系数结构特征的高倍率遥感图像压缩方法研究[D]. 邹光宇.华中科技大学 2005
本文编号：3564576
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究背景以及现状
1.2.1 众核处理器的发展以及优势
1.2.2 众核处理器技术的应用前景
1.3 HyperX高性能并行计算平台简介
1.4 小波变换的发展及其应用
1.5 本文研究意义及组织结构
第二章 HyperX平台简介
2.1 引言
2.2 HyperX平台的处理器结构
2.2.1 HyperX处理器hx3100的结构
2.2.2 处理单元
2.2.3 数据存储路由器(DMR)
2.2.4 I/O路由器
2.3 HyperX C程序设计
2.3.1 HyperX C的主要特点
2.3.2 基于Cell的设计
2.3.3 数据通信的控制方法
2.4 资源映射
2.4.1 资源映射的介绍
2.4.2 手动资源映射与自动资源映射
2.5 HyperX工程开发流程
2.6 本章小结
第三章 小波变换基础
3.0 引言
3.1 小波基础
3.1.1 连续小波变换
3.1.2 离散小波变换
3.1.3 提升小波变换
3.2 提升小波变换在图像编码中的应用
3.2.1 小波变换编码的优点
3.2.2 图像的二维小波Mallat分解
3.2.3 图像的二维提升小波分解
3.3 9/7 小波的构造与实现
3.4 小结
第四章 基于HyperX平台的 9/7 小波设计及其优化与改进
4.1 引言
4.2 HyperX平台数据分割读写方案
4.2.1 一级小波数据分割与读写方案
4.2.2 多基小波设计中数据的读写方案
4.2.3 读写部分的总流程
4.3 系统的资源映射与路由的设计
4.4 数据处理单元的设计
4.4.1 数据写回DDR的控制
4.4.2 Cell的设计以及实例化
4.5 运行结果
4.6 设计的改进
4.6.1 对于读写方式的改进
4.6.2 增加处理单元的个数提升程序的性能
4.6.3 其他方面的优化
4.7 小结
第五章 系统的性能测试
5.1 HyperX系统通信与读写速率以及基本运算测试
5.1.1 测试内容
5.1.2 测试结果
5.1.3 测试结论
5.2 9/7 离散小波测试
5.2.1 测试工程介绍
5.2.4 测试结果以及结论
5.2.6 系统的性能与其他平台的对比
第六章 工作总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]多核多线程技术综述[J]. 眭俊华,刘慧娜,王建鑫,秦庆旺. 计算机应用. 2013(S1)
[2]小波变换在数字图像处理中的应用[J]. 王剑平,张捷. 现代电子技术. 2011(01)
[3]多核处理器的关键技术及其发展趋势[J]. 黄国睿,张平,魏广博. 计算机工程与设计. 2009(10)
[4]多核CPU展望[J]. 濮元恺. 大众硬件. 2006(09)
[5]一种适合星上应用的遥感图像有损压缩算法[J]. 田宝凤,徐抒岩,孙荣春,王昕,闫得杰. 光学精密工程. 2006(04)
[6]基于MPI的并行程序设计[J]. 张翠莲,刘方爱,王亚楠. 计算机技术与发展. 2006(08)
[7]小波变换在图像压缩编码中的应用[J]. 蒋亚军,朱理. 零陵学院学报. 2004(11)
[8]基于DCT变换的内嵌静止图像压缩算法[J]. 陈军,吴成柯. 电子学报. 2002(10)
博士论文
[1]众核GPU体系结构相关技术研究[D]. 陈钢.复旦大学 2011
[2]逻辑核动态可重构的众核处理器体系结构[D]. 任永青.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]JPEG2000中DWT的VLSI结构设计[D]. 钟艳华.国防科学技术大学 2010
[2]基于提升小波变换的SPIHT算法的研究与实现[D]. 陈天一.长安大学 2009
[3]JPEG2000中DWT的研究与实现[D]. 宋婵.国防科学技术大学 2008
[4]基于FPGA的9/7小波在图像压缩中的研究[D]. 林守惠.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2008
[5]零树编码算法的改进[D]. 谭远强.广东工业大学 2008
[6]基于多核CPU的并行体绘制算法应用研究[D]. 张艳萍.山东大学 2008
[7]基于FPGA和DSP的图像压缩平台的研究[D]. 李长军.西安电子科技大学 2008
[8]基于DSP的JPEG2000中小波变换的实现及优化[D]. 于雷.西安电子科技大学 2008
[9]基于小波变换的图像编码算法研究[D]. 陈伟.武汉科技大学 2006
[10]基于显著小波系数结构特征的高倍率遥感图像压缩方法研究[D]. 邹光宇.华中科技大学 2005
本文编号：3564576
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3564576.html
