Алгоритм адаптивного ущільнення зображень з паралельною реалізацією

1

Науковий керівникСулема Є.С.к.т.н., доцент

Студент групи КВ-63МВозненко П.О.

среда, 11 апреля 12 г.

План доповіді:

- Алгоритм адаптивного ущільнення

- Алгоритм ущільнення без втрат

- Паралелізм в алгоритмі

- Аналіз результатів- Висновки

2

среда, 11 апреля 12 г.

3

Алгоритм адаптивного ущільнення

среда, 11 апреля 12 г.

Графічна інформація

4

среда, 11 апреля 12 г.

5

Зображення

среда, 11 апреля 12 г.

6

Зображення з областю інтересу

среда, 11 апреля 12 г.

7

Способи ущільнення

Область ущільнення без втрат

Область ущільнення з втратами

среда, 11 апреля 12 г.

Алгоритм адаптивного ущільнення полягає:- Визначення області інтересу- Поділ даних на два потоки у відповідності до області інтересу

- Ущільнення кожного потоку відповідним алгоритмом

- Запис даних у файл8

среда, 11 апреля 12 г.

9

Алгоритм ущільнення без втрат

среда, 11 апреля 12 г.

X =|

10

Матриця номерів палітри

12317

207

925533

54768

12317

207

925533

54768

12317

207

925533

54768

12317

207

925533

54768

среда, 11 апреля 12 г.

X =|

11

12317

207

925533

5476

8

12317

207

925533

54768

12317

207

925533

54768

12317

207

925533

54768

R: G:B:

25538155

Приклад відповідності кольору у палітрі

среда, 11 апреля 12 г.

12

Бінарне представлення

0 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 10 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 1

X =

среда, 11 апреля 12 г.

0 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 10 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 1

1

13

X =

V = [ 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 ]

Прохід по рядкам

среда, 11 апреля 12 г.

0 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 10 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 1

X =

V = [ 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 ]

2

14

Прохід по стовпцях

среда, 11 апреля 12 г.

W = [ 1 1 4 3 2 4 1 3 2 1 4 2 1 3 1 1 4 3 2 4 1 3 2 1 4 2 1 3 ]

W = [ 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 3 3 1 5 1 3 1 2 2 2 2 1]

2

1

15

Вектори довжин груп

среда, 11 апреля 12 г.

W = [ 1 1 4 3 2 4 1 3 2 1 4 2 1 3 1 1 4 3 2 4 1 3 2 1 4 2 1 3 ]

W = [ 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 3 3 1 5 1 3 1 2 2 2 2 1]

2

1

16

Визначення найменшого вектору

среда, 11 апреля 12 г.

W = [ 1 0 1 1 4 3 2 4 1 3 2 1 4 2 1 3 1 1 4 3 2 4 1 3 2 1 4 2 1 3 ]

17

Додаткові значення

Спосіб проходу по бінарній матриці

Перший бінарний символ

среда, 11 апреля 12 г.

Структура файлу:

- Заголовок файлу- Заголовок зображення- Палітра- Дані

18

среда, 11 апреля 12 г.

19

Паралелізм в алгоритмі

среда, 11 апреля 12 г.

20

Перетворення матриці у вектор

0 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 10 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 0 1 1 1

X =

среда, 11 апреля 12 г.

21

Процес перетворення матриці у вектор десяткових чисел

Перетворення бінарної матриці у вектор десяткових чисел

Аналіз результатів роботи

Шляхом послідовного запису стовпців

Шляхом послідовного запису рядків

среда, 11 апреля 12 г.

22

Процес паралельного ущільнення зображення

Перетворення бінарної матриці у вектор десяткових чисел

Формування результуючого файлу

Процес

1

Процес

2

...

Процес

N -

1

Процес

N

среда, 11 апреля 12 г.

23

Процес обробки розрахунків на відеоплаті

Головна пам’ять

Графічна пам’ять

Графічна пам’ять

Графічний процесор

Ядро N - 1

Ядро N

Ядро 1 Ядро 2

среда, 11 апреля 12 г.

24

Процес обробки розрахунків на відеоплаті

Головна пам’ять

Графічна пам’ять

Графічна пам’ять

Графічний процесор

Ядро N - 1

Ядро N

Ядро 1 Ядро 2

Копіювання даних з головної пам’яті

Інструкції по виконанню

Паралельне виконання інструкцій

Видача результатів розрахунків

среда, 11 апреля 12 г.

25

Аналіз результатів

среда, 11 апреля 12 г.

26

Швидкодія модифікованого та базового алгоритмів

32 х 16

800 х 600

1024 х 720

1 10 100 1 000 10 000 100 000

543

418

406

12 064

987

362

Послідовне обчислення (мс)Паралельне обчислення (мс)

среда, 11 апреля 12 г.

27

Ступінь ущільнення зображень

0

1

10

100

1 000

10 000

421 182 57 87280 466 1 002 1 002

0,66

2,56

17,58 11,52

Ступінь ущільненняРозмір до ущільнення (Кб)Розмір після ущільнення (Кб)

Невелике моно-хромне зображення

Багато-кольорове зображення

Велике моно-хромне зображення

Зображення з дрібними детялями

среда, 11 апреля 12 г.

Висновки:

- Ущільнення зображення великого розміру у 10-17 разів

- Підвищення швидкодії у 2-22 рази

- Недоцільно ущільнувати невеликі зображення

28

среда, 11 апреля 12 г.

29

Дякую за увагу!Радий буду відповісти на Ваші запитання

http://ow.ly/abxOWp.voznenkopvoznenkop.voznenko@gmail.com

- P-URL:- Skype:- Twitter:- E-mail:

среда, 11 апреля 12 г.