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Highly parallel instruction set extensions for motion estimation

Research Project

Project/Area Number 24500059
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

Kondo Toshio  三重大学, 工学研究科, 教授 (60324539)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大野 和彦  三重大学, 工学研究科, 講師 (20303703)
佐々木 敬泰  三重大学, 工学研究科, 助教 (20362361)
深澤 祐樹  三重大学, 工学研究科, 研究員 (90753822)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2014: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2012: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Keywords動き検出 / SIMD / ブロッキング / インター予測 / H.265 / キャッシュメモリ / スーパースカラ / 行列計算 / 動画像符号化 / 汎用プロセッサ / 拡張命令セット / タイル/ライン両アクセス / 階層的Z-order / SIMD拡張命令 / 高並列 / DCT / 分散 / 動き補償 / データパス / 高並列データパス / ラスター走査 / 転置処理 / タイルリング / 転置 / スクエアサーチ / タイル単位アクセス
Outline of Final Research Achievements

We showed a super scalar data path structure containing an SIMD processor corresponding to efficient small area motion estimation, a tile/line accessible cache memory structure reducing memory bottleneck in two dimensional data access and their instruction extensions for high speed processing of motion picture compression increasing computing complexity year by year. In the process of structure investigation based on acceleration of H.265 reference software, we proposed a new motion estimation algorithm utilizing efficient small area search capability and a decision method of inter prediction mode necessity utilizing intensity dispersion of pixels in each candidate prediction unit PU and reducing total coding time by half. In addition, we showed that the tile/line accessible cache for efficient motion estimation could reduce number of access misses by over one order of magnitude in the large scale matrix calculation.

Report

(6 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A Tile/Line Access Cache Memory based on a Multi-level Z-order Tiling Data Layout2017

    • Author(s)
      Baokang Wang, Yuki Fukazawa, Toshio Kondo, Takahiro Sasaki
    • Journal Title

      Concurrency and Computation: Practice and Experience

      Volume: 29

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Adaptive Expanding Diamond Search Using Sub-Sampled Image Except in the Small Central Area2016

    • Author(s)
      西村隆太郎,立野篤,近藤利夫,佐々木敬泰,深澤祐樹
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      Volume: J99-D Issue: 7 Pages: 669-678

    • DOI

      10.14923/transinfj.2015JDP7089

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • Year and Date
      2016-07-01
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 小範囲高効率探索機能を備えたSIMDデータパス向き動き検出アルゴリズム2017

    • Author(s)
      箕浦祐貴,近藤利夫,深澤祐樹,佐々木敬泰
    • Organizer
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学,北海道札幌市
    • Year and Date
      2017-02-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 対象CU内の輝度値分散特徴を利用したインター予測PU高速決定法2016

    • Author(s)
      西村隆太郎,近藤利夫,佐々木敬泰,深澤祐樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • Place of Presentation
      石川県地場産業振興センター,石川県金沢市
    • Year and Date
      2016-12-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] H.265/HEVCインター予測対応PU高速決定法2016

    • Author(s)
      西村隆太郎,飯田拓真,近藤利夫,佐々木敬泰,深澤祐樹
    • Organizer
      映像情報メディア学会 年次大会 2016
    • Place of Presentation
      三重大学,三重県津市
    • Year and Date
      2016-08-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] A Cache Memory with Unit Tile and Line Accessibility2016

    • Author(s)
      BaoKang Wang, Yuki Fukazawa, Toshio Kondo, Takahiro Sasaki
    • Organizer
      The 2016 International Conference on High Performance Computing & Simulation(HPCS 2016)
    • Place of Presentation
      The University of Innsbruck, Austria
    • Year and Date
      2016-07-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SIMD-based Datapath with Efficient Operation Structure for Motion Estimation2016

    • Author(s)
      Y. Fukazwa, K. Watanabe, Y. Minura, T. Kondo, T.Sasaki
    • Organizer
      International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing
    • Place of Presentation
      上海(中国)
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] H.265/HEVC対応ブロックサイズ適応型拡大ダイヤモンド動き探索法2015

    • Author(s)
      西村隆太郎,近藤利夫,佐々木敬泰,深澤祐樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • Place of Presentation
      沖縄セルラー電話(沖縄県・那覇市)
    • Year and Date
      2015-06-18
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 小範囲探索用SIMD命令を多用する高効率動き検出アルゴリズム2015

    • Author(s)
      箕浦祐貴,近藤利夫,深澤祐樹,佐々木敬泰
    • Organizer
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • Place of Presentation
      沖縄セルラー電話(沖縄県・那覇市)
    • Year and Date
      2015-06-18
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] タイル・ライン両アクセス対応キャッシュメモリの提案2014

    • Author(s)
      王 宝康、深澤祐樹、近藤利夫、佐々木敬泰
    • Organizer
      電子情報通信学会 集積回路研究会
    • Place of Presentation
      東北大学 片平キャンパス 片平さくらホール
    • Year and Date
      2014-10-02 – 2014-10-03
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 非近傍点にサブサンプリング画像を用いる適応的拡大ダイヤモンド探索2014

    • Author(s)
      立野 篤、西村隆太郎、近藤利夫、佐々木敬泰、深澤祐樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • Place of Presentation
      東北大学 片平キャンパス 片平さくらホール
    • Year and Date
      2014-10-02 – 2014-10-03
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 高効率動き探索処理のためのSIMDデータパス構成法2014

    • Author(s)
      渡邊敬太、箕浦祐貴、深澤祐樹、近藤利夫、佐々木敬泰
    • Organizer
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • Place of Presentation
      東北大学 片平キャンパス 片平さくらホール
    • Year and Date
      2014-10-02 – 2014-10-03
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] A Cache Memory with both Line and Tile Unit Accessibility2013

    • Author(s)
      BaoKang Wang, Takumi Inomata, Toshio Kondo, Takahiro Sasaki
    • Organizer
      2013 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia(SISA 2013)
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(名古屋市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] H.265/HEVC 動き検出に対する粗密階層探索法の有効性評価2013

    • Author(s)
      黒田輝,近藤利夫,佐々木敬泰
    • Organizer
      平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      静岡大学 浜松キャンパス
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 高効率動き検出アルゴリズムTZSearch のメモリアクセス効率改善法の検討2013

    • Author(s)
      立野篤,近藤利夫,佐々木敬
    • Organizer
      平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      静岡大学 浜松キャンパス
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 動き探索処理用SIMD 命令2013

    • Author(s)
      渡邊敬太,近藤利夫,佐々木敬泰
    • Organizer
      平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      静岡大学 浜松キャンパス
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] タイル・ライン変換機能を備えた動き探索用ロードバッファの提案2012

    • Author(s)
      猪俣 匠、立野 篤、佐々木敬泰、大野和彦、近藤利夫
    • Organizer
      電子情報通信学会/情報処理学会 研究会(IE SIP ICD VLD IPSJ-SLDM )
    • Place of Presentation
      ホテルルイズ(盛岡市)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] キャッシュメモリ2014

    • Inventor(s)
      近藤 利夫
    • Industrial Property Rights Holder
      近藤 利夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-172621
    • Filing Date
      2014-08-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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