Selections of the software and hardware approaches and techniques for to improve speed of convolution operation

Authors

  • А.К. Шевченко

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.37.12369

Keywords:

SІMD, ARM NEON, OpenCV, convolutіon operatіon

Abstract

Base of this article is research of hardware software technic which can achіeve sіgnіfіcant іncrease іn performance compared to the sіmіlar OpenCV functіons. A fundamental example of convolution operation implemented is cv::fіlter2D(...) function of OpenCV library. Critical analysis of software and hardware for implementation of convolution operations and for general speed improvement of image processing were obtained. Conclusions and base review of hardware architectures and conditions/tools that achieved speed up for media processing are presented. Presented conditions, if met thoroughly, ensure maximal increase in performance. Beside, collection of filters quantized to 8-bit range is presented.

References

Приставка, П.О., Шевченко, А. К.: Дослідження реалізації лінійного оператора згортки цифрового зображення при 16-бітних обчисленнях / Актуальні проблеми автоматизації та інформаційних технологій : Зб. наук. праць. – Д.: Вид-во Дніпр. ун–ту., 2016. –Т.20. –С 78–90.

Documentatіon for open-cv. (технічний довідник по функціям бібліотеки open-cv) [Електронний документ]: 2013. — С 1. — Режим доступу: https://docs.opencv.org/trunk/d4/d86/group__imgproc__filter.html#ga27c049795ce870216ddfb366086b5a04 . – Назва з екрану

M.J. Flynn. Very high speed computers / Michael J Flynn. // Proceedings of the IEEE: [Vol: 54, Issue: 12], 1966. — p. 1901 – 1909.

ARM® Cortex®—A53 MPCore Processor: (технічний довідник з архітектури процесорів серії Cortex-A53 фірми ARM) [Електронний документ]: 2013—2014. — С 620. — Режим доступу: http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0500g/DDI0500G_cortex_a53_trm.pdf. – Назва з екрану.

Qualcomm extends hexagon dsp. (технічний довідник з ДСП hexagon v5 фірми Qualcomm) [Електронний документ]: 2013. — С 1. — Режим доступу: pages.cs.wisc.edu/~danav/pubs/qcom/hexagon_microreport2013_v5.pdf. – Назва з екрану

Qualcomm hexagon dsp: An architecture optimized for mobile multimedia and communications. . (презентаційний матеріал щодо можливостей ДСП hexagon фірми Qualcomm) [Електронний документ]: 2013. — С 1. — Режим доступу: https://developer.qualcomm.com/download/hexagon/hexagon-dsp-architecture.pdf. – Назва з екрану

Артур Гриффитс. GCC. Настольная книга пользователей, программистов и системных администраторов / Артур Гриффитс; [пер. з англійської на рос. ООО «ТИД «ДС» 2004]. — К.: ТИД, 2004. — 624 с.

Bruno Cardoso Lopes. Getting Started with LLVM Core Libraries / Bruno Cardoso Lopes, Rafael Auler; -К.: Packt Publishing, 2014. — 314 с.

Issue

Section

Information and Communication Systems and Networks