Метод нежёсткого размещения в модели многогранников для построения эффективных алгоритмов двумерной рекурсивной обработки изображений на GPU
Никоноров А.В., Фурсов В.А., Якимов П.Ю.

Аннотация:
В настоящей работе рассматривается GPU-реализация двумерного фильтра с бесконечной импульсной характеристикой. Предложена декомпозиция БИХ-фильтра в форму, которая позволяет применить модель однородных рекуррентных уравнений для параллельной реализации. Представленный подход нежёсткого размещения позволяет получить эффективную реализацию в одной kernel-функции на GPU. В статье приведены теоретические и экспериментальные оценки производительности предложенного алгоритма нежёсткого размещения.

Ключевые слова :
обработка изображений, модель многогранников, нежёсткое размещение, графические процессоры, CUDA, БИХ-фильтры.

Литература:

  1. Soifer, V. Computer Image Processing, Part II: Methods and algorithms / V. Soifer. – VDM Verlag, 2009. – 584 p.
  2. Fursov, V. Stable IIR Filters Identification based on the Genetic Algorithms / V. Fursov, A. Nikonorov, P. Yakimov. - 8th Open German-Russian Workshop “Pattern recognition and image understanding”, workshop proceedings, November 21-26, 2011. – P. 71-74
  3. Lengauer, C. Loop Parallelization in the Polytope Model / C. Lengauer. - Proceedings of the 4th International Conference on Concurrency Theory, 1993. - P. 398-416.
  4. Rajopadhye, S. Synthesizing systolic arrays from recurrence equations / S. Rajopadhye, R.M. Fujimoto // Parallel Computing, 14(2), June 1990. - P. 163-189
  5. Baghdadi, S. Putting Automatic Polyhedral Compilation for GPGPU to Work / S. Baghdadi, A. Groblinger, A. Cohen. - Proceedings of the 15th Workshop on Compilers for Parallel Computers, 2010.
  6. McCool, M. Structured Parallel Programming with Deterministic Patterns / M. McCool. - HotPar’10, 2nd USENIX Workshop on Hot Topics in Parallelism, Berkeley, CA, June 2010. - P. 14-15.
  7. Lamport, L. The parallel execution of DO loops / L. Lamport // ACM Communication. – 1974. – Vol. 17, issue 2. - P. 83-93.
  8. NVIDIA, NVIDIA CUDA C Best Practices Guide // Santa Clara, 2012. – 75 p.
  9. Dudgeon, D.E. Multidimensional digital signal processing / D.E. Dudgeon, R.M. Mersereau. – Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, 1984. – 400 p.
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20