[发明专利]基于HyperX平台的5/3小波变换方法

摘要

一种基于多核处理器HyperX的平台的5/3小波变换方法，其步骤为：转化原始图像格式、按行读取数据、发送左右边缘扩展后的数据段、判断是否是第一次接收数据块、判断接收行数是否等于34、判断接收行数是否等于32、组成数据块、扩展上下边缘、5/3小波变换、发送数据至接收单元、按行写入全局内存、判断是否所有的图像数据块均写入全局内存、将全局内存中的数据拷贝到主机硬盘。本发明通过预存图像块的数据扩展边缘，减少数据重复传输；通过按行读取原始数据，减少地址跳变提高读取速度；通过对图像块的进行5/3小波变换提高数据的访问速度，避免了图像数据反复与全局内存的交互。

主权项

1.一种基于HyperX平台的5/3小波变换方法，在基于多核处理器HyperX的平台上实现5/3小波变换，具体步骤包括如下：(1)转化原始图像的格式：(1a)从图像集中选取一幅后缀为.png格式的原始图像，将该原始图像转化为后缀为.txt格式的文件；(1b)在双倍速率同步动态随机存储器DDR中，分配两块全局内存A和B；(1c)将后缀为.txt格式的文件中的原始图像数据拷贝至全局内存A中；(2)按行读取数据：(2a)在多核处理器HyperX平台的数据读取单元上，创建一个数组C；(2b)多核处理器HyperX平台的数据读取单元，从全局内存A中依次读取一行数据，将所读取的行数据存入数组C中；(3)发送左右边缘扩展后的数据段：(3a)将数组C中的行数据分成M个数据段，每个数据段的长度是N，其中M表示5/3小波变换并行处理单元的总数；(3b)将每个数据段向左右各延伸两个像素，对处于原行数据两端不能延伸的数据段，则以边缘的像素为中心，镜像复制像素，扩展两个像素，扩展后的数据段长度变为(N+4)；(3c)将扩展后的数据段依次发送给多核处理器HyperX平台的各个并行处理单元，每个数据段发送给对应的一个并行处理单元；(4)判断是否是第一次接收数据块，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(6)；(5)判断接收行数是否等于34，若是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(2)；(6)判断接收行数是否等于32，若是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(2)；(7)组成数据块：(7a)多核处理器HyperX平台的每个并行处理单元，顺序接收数据段组成数据块；(7b)在多核处理器HyperX平台的并行处理单元中创建一个数组E，用于存储数据块的最后四行边缘数据；(8)扩展上下边缘：(8a)如果数据块是多核处理器HyperX平台的并行处理单元接收的第一个数据块，则对称扩展上边缘；(8b)如果数据块是多核处理器HyperX平台的并行处理单元接收的最后一个数据块，则对称扩展下边缘；(8c)如果数据块不是多核处理器HyperX平台的并行处理单元接收的第一个数据块和最后一个数据块，则将数组E中的数据添加到数据块的最前面，实现扩展数据块的上下边缘；(8d)用扩展后数据块的最后四行数据更新数组E；(9)5/3小波变换：(9a)多核处理器HyperX平台的并行处理单元对扩展后的图像块进行5/3小波处理；所述5/3小波处理是指，对扩展后的图像块进行二维5/3小波处理，只进行提升操作，不进行对称扩展操作；(9b)删除图像块的上下各两行数据、左右各删除两列数据，得到5/3小波变换后大小为N*32个像素分为四个子带块的图像数据块，其中，N表示图像数据块的列数，*表示相乘操作；(10)发送数据至接收单元：(10a)将多核处理器HyperX平台每个并行处理单元第一个子带块的一行数据，发送至多核处理器HyperX平台中的接收单元；(10b)依次发送所有并行处理单元第一个子带块中的一行数据；(10c)依次发送所有并行处理单元第一个子带块中的其余行数据；(10d)依次发送另外三个子带块的行数据；(11)按行写入全局内存：(11a)在多核处理器HyperX平台接收单元上创建数组F；(11b)多核处理器HyperX平台接收单元，接收从并行处理单元发送的第一个子带的第一个数据段，将接收的数据段写入数组F；(11c)依次接收所有并行处理单元发送的第一个子带的第一个数据段，将接收的数据段写入数组F；(11d)将数组F中的数据写入全局内存B中；(11e)依次将第一个子带的其余数据段写入全局内存B中；(11f)依次将其余三个子带的所有数据段写入全局内存B中；(12)判断是否所有的图像数据块均写入全局内存，若是，则执行步骤(13)，否则，执行步骤(2)；(13)将全局内存中的数据拷贝到主机硬盘：(13a)将全局内存B中的数据写入后缀为.txt格式的文件中；(13b)将后缀为.txt格式的文件拷贝到主机硬盘中。