CHƢƠNG III: NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG ẢNH BẰNG PHƢƠNG PHÁP TèM XƢƠNG VÀ LÀM MẢNH
3.3.2.1.2 Hệ thống tế bào SIMD:
Khi một hiển thị dữ liệu bitmap được sử dụng, phộp toỏn hỡnh thỏi bao gồm cỏc tớnh toỏn lặp trờn cấu trỳc dữ liệu lớn, vỡ vậy việc sử dụng hệ thống song song sẽ làm tăng hiệu suất tổng thể. Cả 2 kiến trỳc song song với cơ chế song song khụng gian (những hệ thống tế bào) dựa trờn một số lượng lớn của những phần tử xử lý (PEs) được dành hết cho quỏ trỡnh xử lý đồng thời của cỏc vựng ảnh khỏc nhau, lẫn những kiến trỳc song song với cơ chế song song hoạt động (hệ thống pipeline), nơi mà những (PEs) hoạt động trong pipeline của vựng ảnh như nhau sẽ phải chia sẻ những sự ràng buộc chung. Bề mặt của chip silicon giới hạn sự kết nối bờn trong phần cứng, do đú giảm độ phức tạp cỏc phộp toỏn cơ sở (kớch thước của cỏc phần tử cấu trỳc cú thể SEs) cú thể được thực hiện bằng mỗi phần tử xử lý đơn lẻ.
Đõy là điều hiển nhiờn trong những hệ thống tế bào, nơi tập của tất cả cỏc phộp toỏn cú thể được thực hiện bởi mỗi phần tử xử lý đơn lẻ (được hiểu là “tập hợp cỏc chỉ dẫn IS”) thường dựa trờn việc sử dụng cỏc phần tử cấu trỳc 3x3. Do vậy, vỡ cỏc phộp toỏn dựa vào cỏc phần tử cấu trỳc lớn khụng thể được thực
C om m e nt [e c1 7 ]: E . Falkenauer, “ A Representation and O perators for G enetic Algorithm Applied to Grouping P roblem,”
hiện, việc phõn ró của chỳng thành chuỗi cỏc phộp toỏn đơn đơn giản hơn thuộc tập chỉ dẫn SI trở thành điều bắt buộc. Phộp dón R = A B ở trờn chỉ ra sự khỏc nhau chớnh giữa cỏc hệ thống serial và tế bào. Trờn cỏc hệ thống serial, phộp dón cú thể được thực hiện hoặc trực tiếp (với một phộp dón đơn giản), R = A B, hoặc sự phõn ró B như là một chuỗi cú hơn một phộp dón (như đó chỉ ra bởi (11)), do vậy dẫn đến độ phức tạp tớnh toỏn khỏc nhau. Mặt khỏc phộp dón đú khụng thể được thực hiện trực tiếp trờn một hệ thống tế bào vỡ nú dựa trờn một phần tử cấu trỳc khụng thuộc về tập cỏc chỉ dẫn. Do vậy, trong trường hợp đầu tiờn (những hệ thống serial), thỡ việc phõn ró cú thể núi đến một số lý do (như việc tăng tốc độ xử lý), nhưng trong trường hợp thứ hai (những hệ thống tế bào) thỡ điều đú lại trở thành điều bắt buộc.
Giả sử một hệ thống cú khả năng thực hiện phộp dón nở theo chiều ngang, dọc và dịch chuyển theo 8 hướng chớnh, thỡ B (như đó định nghĩa trong (9)) là khụng lồi tương ứng với tập hợp chỉ dẫn IS của hệ thống; nú cú thể được xem như hợp của cỏc tập lồi, vớ dụ:
B = C1 C2 (13)
Trong đú:
C1 và C2 là lồi tương ứng với tập hợp cỏc chỉ dẫn IS của hệ thống và do đú cú thể được biểu diễn:
Các tập lồi Kết quả Kết quả Các phần tử của tập chỉ dẫn
Do vậy, theo cỏch phõn ró này, phộp dón khởi tạo R = A B = A (C1 C2)
= (A C1) (A (C2)
cú thể được thực hiện với 6 phộp dón cơ bản và 1 phộp hợp logic. Đõy là giải phỏp 1 mức, chỉ bao gồm một mức đơn của hợp cỏc phộp dón, cũng được gọi là tổng của cỏc phộp nhõn (xem hỡnh 3.1a)
Hỡnh 3.1 (a) Hợp của phộp giản như là tổng của phộp nhõn
(b) Lời giải hai mức
Hiển nhiờn rằng giải phỏp đa mức cú thể dẫn đến một kết quả tốt hơn. Vớ dụ việc sử dụng tớnh chất quy tắc của chuỗi R = A B cú thể được biểu diễn theo giải phỏp hai mức:
Giải phỏp được mụ tả theo đồ thị trong hỡnh 3.1b đũi hỏi chỉ cú 5 phộp dón và một phộp hợp logic.