Blok Eşleştirme Algoritması – Multimedya Bölümü – Multimedya Bölümü Ödevleri – Multimedya Bölümü Tez Yaptırma –Multimedya Bölümü Ödev Ücretleri

Tam Arama Blok Eşleştirme Algoritması

Geçerli bir video karesinin sırasıyla yatay ve dikey yönlerde Nh × Nv bloklarına bölündüğünü ve her bloğun N × N piksel içerdiğini varsayalım. En popüler benzerlik kriteri, x(i, j) ve y(i + m, j + n)’nin sırasıyla mevcut karenin ve önceki karenin pikselleri olduğu şeklinde tanımlanan ortalama mutlak farktır (MAD). Arama alanı içindeki minimum MAD’ye karşılık gelen hareket vektörü (MV) verilir.

p, arama aralığı parametresidir. Arama alanının referans çerçevesinde (2p + 1)2 pikselden oluşan bir bölge olduğu duruma odaklanıyoruz.

FBMA’da, mevcut blok ile tüm (2p + 1)2 aday bloklar arasındaki MAD distorsiyonları hesaplanacaktır. Bu (2p + 1)2 konumları arasından minimum MAD’yi veren yer değiştirme, mevcut bloğa karşılık gelen hareket vektörü olarak seçilir. Video karesinin tamamı için, bu son derece düzenli FBMA, aşağıda gösterildiği gibi altı seviyeli iç içe do döngüsü algoritması olarak tanımlanabilir.

Belirli bir çözünürlük standardı (örn. MPEG-2, H.261) için kare hızı, bir performans ölçüsü olarak kullanılabilir. N × N piksellik bir bloğun MV’sini hesaplama süresinin blok olduğunu varsayarsak, o zaman tüm video karesini hesaplama zamanıdır.

Hareket Tahmini Alt Sistem Mimarisi

Bir hareket tahmin alt sisteminin jenerik blok diyagramı, gösterildiği gibi bir işleme dizisi, yerel (çip üzerinde) bellek ve bir kontrol ünitesinden oluşur.

Kontrol ünitesi, mevcut bloğun işlenmesinde başlangıç ve bitişi belirtmek için gerekli saat zamanlama sinyallerini ve işaretlerini sağlar. Yerel bellek birimi yalnızca çip üzerinde bir önbellek işlevi görmez, aynı zamanda verilerin yeniden sıralanmasını da kolaylaştırır.

Yerel belleğin boyutu, gerçekleştirilen spesifik sistolik haritalamaya bağlıdır. İşleme dizisinin geometrisine bağlı olarak (yerel bellekle bağlantılı olarak), mevcut hareket tahmin dizisi yapıları kabaca dört kategoride sınıflandırılabilir:

• 2B dizi
• doğrusal dizi
• ağaç tipi yapı (TTS)
• hibrit

Bu dizi yapılarının her birini kısaca inceleyeceğiz.

2B Dizi Mikro Mimarisi

Gösterilen AB2 mimarisi ve kardeşi AS2 (gösterilmemiştir), ilk hareket kestirim dizisi yapıları arasındaydı. Daha sonra, AB2, kaydırma yazmaçlarını kullanarak arama alanı verilerini raster tarama sırasında sıralı olarak taramak için [6] değiştirilmiştir. Bu, çok sayıda giriş-çıkış (I/O) pimine olan ihtiyacı azaltır.

Bununla birlikte, genel işleme elemanı kullanımı oldukça verimsizdir. Geliştirilmiş bir AB2 tabanlı mimari sunulmuştur. Arama alanı verilerinin hareketi, sarmal bir veri hareketi modelinden yararlanabilmesi için dikkatlice incelenir.

Ortalama olarak, bu işlemci dizisi her döngüde iki MAD hesaplayabilir. Ancak, iki kat daha karmaşık bir PE gerektirir. Bu, daha karmaşık PE mimarisi pahasına hesaplama gecikmesini azaltabilir. Bu daha önceki dizi yapıları genellikle resmi bir sistolik dizi haritalama stratejisi kullanılmadan ad hoc bir şekilde türetilir.

Bir dizi üzerinde altı seviyeli iç içe do döngüsü algoritmasının sistolik eşlemesini gerçekleştirerek türetilen modüler bir yarı sistolik dizi sunulmaktadır.

Algoritma çeşitleri
Algoritma Nedir Örnekleri
Algoritma Örnekleri
Harezmi algoritması
Çözüm algoritması
Algoritma cümle içinde kullanımı
algoritma
5 tane algoritma örneği

İlk olarak, Algoritma 3’teki altı seviyeli iç içe do döngüsünün üç indeks çiftini (v, h), (m, n), (i, j ) endeksli (b, l,k), burada b,l ve k sırasıyla tüm çerçevenin bloğunu, arama vektörünü ve pikselini temsil eder. Daha sonra 3B bağımlılık grafiğini (DG) doğrusal bir diziye yansıtmak için bir sistolik çoklu projeksiyon tekniği kullanılır.

Daha sonra, komşu arama alanının birçok referans çerçeve pikselini paylaştığı gerçeğinden yararlanılarak, bu doğrusal dizi gösterildiği gibi spiral bir 2B dizi halinde katlanır.

Bu konfigürasyonda, arama alanı pikseli y, aynı sütundaki her işleme elemanına yayınlanır ve mevcut çerçeve pikseli x, sarmal ara bağlantı bağlantıları boyunca yayılır. Düşük bir G/Ç pin sayısı elde etmek için N = 2p kısıtlaması uygulanır. Basit bir PE, gösterildiği gibi yalnızca iki sekiz bitlik toplayıcı ve bir karşılaştırıcıdan oluşur.

Altı seviyeli iç içe do döngüsü, iki seviyeli iç içe do döngüsüne dönüştürülür, bu daha sonra doğrusal bir diziye eşlenir ve ardından bir 2B spiral diziye katlanır. Ortaya çıkan tasarım, değişken blok boyutlarına ve arama aralıklarına göre daha iyi ölçeklenebilirliğe sahiptir ve veri yayınlamaya ihtiyaç duymaz. İçinde, başka bir 2B dizi yapısı önerilmiştir.

Altı seviyeli iç içe do döngüsüne karşılık gelen bağımlılık grafiğini 2B tamamen ardışık düzenli bir sistolik diziye dönüştürmek için doğrudan çoklu yansıtmayı kullanır. Veri hareketlerini işlemek için iki seviyeli çip üzerinde önbellek gerekir. Ayrıca, önceki hareket kestirim dizisi mimarisinin bu 2B dizi yapısının özel bir durumu olduğu gösterilmiştir.

Önerilen mimarilerde, hareket tahmin işlemlerinden önce ve sonra veri hareketine dikkat edilir. Veri yayını, yarı sistolik bir dizi elde etmek için kullanılır. %100 PE kullanımını sağlamak için iki ardışık akım bloğu arasında geçiş yapmak için iki set kaydırma yazmacı dizisi kullanılır.

Doğrusal Dizi Mimarisi

Doğrusal dizi yapılandırması, daha az işleme öğesi kullanır ancak daha düşük bir veri çıkış hızına sahiptir. Görüntülü konferans ve/veya görüntülü telefon gibi daha düşük kare hızına ve daha düşük çözünürlüğe sahip uygulamalar için uygundur. Gösterilen AB1, doğrusal dizi mimarisinin bir örneğidir.

Bir doğrusal dizi mimarisinin performansı, verilerin yalnızca en yakın komşu PE’ye yayıldığı bir sistolik dizideki ardışık düzen gecikmesini azaltmak için veri yayını kullanılarak geliştirilebilir.

Bu verilere ihtiyaç duyan PE’lerin daha erken hesaplanabilmesi için ya mevcut blok piksellerinin ya da arama alanı piksellerinin yayınlanması önerilir. Açıkçası, dizi boyutu büyüdüğünde, veri yayınını kolaylaştırmak için uzun küresel ara bağlantı veri yollarına ihtiyaç duyulacaktır. Bu, kritik yol gecikmesini artırabilir ve dolayısıyla uygulanabilir saat frekansını yavaşlatabilir.

16 PE’den oluşan dört sütundan oluşan hibrit bir SIMD (tek talimat, çoklu veri) sistolik dizisi önerilmiştir. Esasen dört bağımsız 16 × 1 doğrusal dizinin koleksiyonudur; bu nedenle, doğrusal dizi mimarisinin bir çeşidi olarak düşünülmelidir. Daha yakın zamanlarda, bir doğrusal dizi yapısı bildirildi.

Projeksiyonu kolaylaştırmak için bir 4D DG’nin tek bir 2D düzlem üzerine dilimlenmesine ve döşenmesine dayanır. Arama alanı verilerini yayınlamak için küresel veri yollarına ihtiyaç vardır. Girdi dizisini işleme dizisine uygun bir biçimde yeniden sıralamak için ek girdi arabellekleri gerekir. Öte yandan, modüller daha iyi paralellik için veya daha büyük blok boyutunun yanı sıra daha geniş bir arama aralığını işlemek için doğrusal olarak basamaklandırılabilir.

Makale Deniz

Biyografinin Tamamını Gör