基于多核的Loeffler算法的并行優(yōu)化與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，特別是大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，對計(jì)算機(jī)效率、計(jì)算能力的要求也越來越高。多核處理器已經(jīng)日益普及，充分利用多核提供的高性能開發(fā)并行軟件，逐步取代串行軟件，將是未來軟件行業(yè)的發(fā)展趨勢。所以，對于傳統(tǒng)的串行算法，在多核平臺上實(shí)現(xiàn)算法的并行優(yōu)化，對于提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率意義重大。
　　 本文首先介紹了多核平臺上并行優(yōu)化快速DCT變換涉及到的多核、多線程、線程同步和并行計(jì)算等一些關(guān)鍵技術(shù)，以及快速DCT變換涉及到

2、的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識;在此基礎(chǔ)上簡要描述了壓縮解壓縮過程，并討論快速DCT變換的整體結(jié)構(gòu)。同時(shí)，通過對變換的核心部分-循環(huán)變換的分析，提出基于數(shù)據(jù)分解的分解方式對快速DCT變換之一的Loeffler變換進(jìn)行并行優(yōu)化，詳細(xì)描述分解過程，同時(shí)進(jìn)行可行性分析。
　　 根據(jù)DCT變換的本身特征，特別是二維DCT變換的特征，采用數(shù)據(jù)分解的方法進(jìn)行分析。常規(guī)的DCT變換采用雙重For循環(huán)來進(jìn)行DCT變換，就是采用循環(huán)嵌套來逐步實(shí)現(xiàn)對輸入系數(shù)的轉(zhuǎn)換

3、工作。快速DCT則是利用DCT變換的可分解性，先進(jìn)行行變換，再進(jìn)行列變換。本文對典型的快速變換算法之一Loeffler，進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分解，利用多核多線程的優(yōu)越性實(shí)現(xiàn)Loeffler算法的并行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:常規(guī)DCT變換、快速DCT變換、并行優(yōu)化快速DCT變換，其執(zhí)行效率在逐步遞增。特別是并行化后的快速Loeffler變換在特定情況下有明顯的時(shí)間優(yōu)越性。在處理大數(shù)據(jù)量的圖片信息時(shí)，性能提升更加明顯。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)數(shù)據(jù)規(guī)模在1600×