Algorithm/Architecture Co-Exploration of Visual Computing on Emergent Platforms: Overview and Future Prospects

Abstract

Abstract-Concurrently exploring both algorithmic and architectural optimizations is a new design paradigm. This survey paper addresses the latest research and future perspectives on the simultaneous development of video coding, processing, and computing algorithms with emerging platforms that have multiple cores and reconfigurable architecture. As the algorithms in forthcoming visual systems become increasingly complex, many applications must have different profiles with different levels of performance. Hence, with expectations that the visual experience in the future will become continuously better, it is critical that advanced platforms provide higher performance, better flexibility, and lower power consumption. To achieve these goals, algorithm and architecture co-design is significant for characterizing the algorithmic complexity used to optimize targeted architecture. This paper shows that seamless weaving of the development of previously autonomous visual computing algorithms and multicore or reconfigurable architectures will unavoidably become the leading trend in the future of video technology.

Decomposition approach to the construction of parallel algorithms for processing of two-dimensional data

“…Таким образом, создание представленного модельного описания позволяет проектировать многопроцессорные вычислительные системы в едином пространстве, определяемом алгоритмическими и архитектурными параметрами, на основе алгоритмических оценок сложности реализации синтезируемых вариантов организации вычислений. Предлагаемый подход к проектированию отвечает современным тенденциям его развития [7,8], при таком подходе поиск и выбор варианта осуществляются на этапе синтеза, оценки и анализа разнообразия вариантов на алгоритмическом уровне с учетом заданных ограничений на аппаратурно-временные затраты. Реализация возможности решения задачи проведения совместных исследований алгоритмов и архитектур наделяет процесс проектирования свойством адаптивности, позволяющим на основе формальных правил устанавливать наилучшие варианты организации вычислений.…”

“…Поэтому для современных параллельных вычислений проблема повышения их эффективности является актуальной. Путь же решения этой проблемы характеризуется введением в процесс выбора варианта организации вычислений этапа совместных исследований алгоритмов и архитектур [6][7][8], для реализации которого необходимы формальные инструменты, позволяющие связать воедино алгоритмические и архитектурные параметры. Для разработки таких инструментов нужно изучать внутреннюю пространственно-временную структуру вычислительных алгоритмов.…”

An efficient methodology for transaction-level design of multi-core h.264 video decoder

“…Since the video processing algorithm is becoming more and more complex, the processing capability requirement is also on increase [1], it has reached at about 100 GOPS [2].For such processing capability requirement, embedded multi-core processor is one appropriate choice for its multi-thread parallelization and the flexibility, as well as the power efficiency, which matches well with the characteristics of video processing [3].…”