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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-12-13 09:30 x86/64CPU上における効率的な画像変換のためのルックアップレジスタテーブル補間 ○亀井宏和・本田宗一朗・林 晃平（名工大）・前田慶博（芝浦工大）・福嶋慶繁（名工大）  IE2024-36 |
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| 抄録 | （和） | ルックアップテーブル（LUT）は，三角関数や指数計算のような複雑な数学関数を数値計算から参照処理に置き換えることで高速化するために一般的に使用されており，画像処理ではカメラ画像処理，ハイダイナミックレンジ処理，エッジ保存フィルタリングなど様々なアプリケーションで使用されている．しかしながら，ムーアの法則によるコンピュータアーキテクチャの進化に伴い演算性能とメモリI/Oの速度の差が拡大したためテーブル参照は時代遅れになりつつあり，LUTよりも再計算の方が効率的になりつつある．単一命令/複数データによるベクターアドレッシング（SIMD）など，LUT効率を向上させる特定の回路は存在するものの，この差を完全に埋めるためには足りていない．この差はAVX-512のようなベクトル長の長い命令を使用する場合に特に顕著であり，高速化が抑制される．これにより，直接数値計算とLUT計算の選択は難しくなっている．この問題に対しては，最近傍を用いたレジスタLUT法が提案されているが，ゼロに近づく狭い範囲の値を持つ関数に限定され，その拡張範囲は狭い．そこで本稿では，レジスタLUTを用いて広い範囲の値を効率的に画像処理する手法を提案し，加えて線形補間を用いることによって効率的な計算を実現する方法を提案する．また，float型よりも小さいデータ型を使用することによって，効率的な計算方法，テーブル操作方法を提案する． |
| （英） | Lookup tables (LUTs) are commonly used to speed up image processing by handling complex mathematical functions like sine and exponential calculations. They are used in various applications such as camera image processing, high-dynamic range imaging, and edge-preserving filtering. However, due to the increasing gap between computing and input/output performance, LUTs are becoming less effective. Even though specific circuits like SIMD can improve LUT efficiency, they still need to bridge the performance gap fully. The gap makes it difficult to choose between direct numerical and LUT calculations.For this problem, a register-LUTs method with the nearest neighbor was proposed; however, it is limited for functions with narrow-range values approaching zero. In this paper, we propose a method for using register LUTs to process images efficiently over a wide range of values. Our contributions include proposing register-LUT with linear interpolation for efficient computation, using a smaller data type for further efficiency, and suggesting an efficient data retrieving method. | |
| キーワード | （和） | SIMD / レジスタLUT / 補間 / x86/64 CPU / 画像処理 / / / |
| （英） | SIMD / register-LUT / interpolation / x86/64 CPU / image processing / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 300, IE2024-36, pp. 25-30, 2024年12月. | |
| 資料番号 | IE2024-36 | |
| 発行日 | 2024-12-05 (IE) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | IE2024-36 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CS IE |
| 開催期間 | 2024-12-12 - 2024-12-13 |
| 開催地（和） | 松山市民会館3階小ホール会議室 |
| 開催地（英） | Matsuyama City Hall |
| テーマ（和） | 画像符号化，通信・ストリーム技術，一般 ※特別パネルセッション開催予定（現地開催のみ）。詳細は開催プログラムをご覧ください。 |
| テーマ（英） | Image coding, Communications and streaming technologies, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | IE |
| 会議コード | 2024-12-CS-IE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | x86/64CPU上における効率的な画像変換のためのルックアップレジスタテーブル補間 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Interpolated Lookup Tables for Efficient Image Transformation on x86/64 CPUs |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | SIMD / SIMD |
| キーワード(2)（和/英） | レジスタLUT / register-LUT |
| キーワード(3)（和/英） | 補間 / interpolation |
| キーワード(4)（和/英） | x86/64 CPU / x86/64 CPU |
| キーワード(5)（和/英） | 画像処理 / image processing |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 亀井 宏和 / Hirokazu Kamei / カメイ ヒロカズ |
| 第1著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： Nitech) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 本田 宗一朗 / Soichiro Honda / ホンダ ソウイチロウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： Nitech) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 林 晃平 / Kohei Hayashi / |
| 第3著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： Nitech) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 前田 慶博 / Yoshihiro Maeda / マエダ ヨシヒロ |
| 第4著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学 (略称： 芝浦工大) Shibaura Institute of Technology (略称： SIT) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 福嶋 慶繁 / Norishige Fukushima / フクシマ ノリシゲ |
| 第5著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： Nitech) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-12-13 09:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | IE |
| 資料番号 | IE2024-36 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.300 |
| ページ範囲 | pp.25-30 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-12-05 (IE) |
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