Transcript 卒研発表

MPIによるJPEG圧縮の検証
情報論理工学研究室
03‐1‐47‐073 横瀬 拓也
あらまし







並列処理
仮想並列計算機
MPI(Message Passing Interface)
並列JPEGエンコーダ
計測方法
結果・考察
結論
並列処理の目的
 処理時間の短縮
データ分割手法
機能分割手法
 信頼性の向上
耐故障性
仮想並列計算機
ネットワーク
メモリ
メモリ
メモリ
プロセッサ
プロセッサ
プロセッサ
仮想並列計算機の利点
 安価で並列計算機が構築できる
 拡張性が高い
 手軽にプログラミングが可能
MPI(Message Passing Interface)
 世界標準を目的に作成
 移植性が高い
 異機種間の通信を考慮していない
JPEG
(Joint Photographic Experts Group)
 カラー静止画像符号化の標準を目指したグ
ループ名
 正式名称は”Digital compression and
coding of continuous-tone still image”
 現在最も普及している画像圧縮の１つ
 圧縮アルゴリズム自体は複雑
JPEGアルゴリズム
入力データ
（元画像）
標本化
(ブロック分割)
出力データ
(JPEG画像)
ＤＣＴ
変換
量子化
(クォンタイズ)
量子化
テーブル
ハフマン
符号化
符号化
テーブル
並列JPEGエンコーダ
メイン
計算機
JPEG画像
BMP画像
メイン
計算機
サブ
計算機
JPEGエンコード
サブ
計算機
メイン
計算機
検証方法
 BMP画像を100枚使用
24bitカラー・14MB
１・５・１０・２５・５０・１００枚と変化させる
 使用PC台数は４台
１台から4台まで順に増やしていく
OSはWindowsで統一
仮想並列計算機の構成
ルーター
PC
サブ
PC
メイン
PC
サブ
PC
サブ
WAN
ハブ
計測結果(演算時間)
1200
処理時間(秒)
1000
BMP-1
800
BMP-5
BMP-10
600
BMP-25
400
BMP-50
BMP-100
200
0
0
1
2
3
CPU数
4
5
測定結果(エンコード処理時間)
2 0100
00
1 8 090
0
1 6 080
0
1 4 070
0
1 2 060
0
1 0 050
0
8 040
0
6 030
0
4 020
0
200
10
0
BMP - 1
処理時間(秒)
処理時間(秒)
BMP - 5
0
BMP - 1 0
BMP-1
BMP - 2 5
BMP-5
BMP - 5 0
BMP - 1 0 0
0
0
1
1
2
3
2
3
C PU数
CPU数
4
4
5
5
結論
本研究ではMPIによるJPEG圧縮の検証した
 MPIを使用しての高速化処理は有効である
処理の高速化において
並列処理は有効な手段であるといえる
 データ送信時に、PCのスペックごとにデータの
振り分けを考慮する必要がある