过渡金属X(X=Cr、Mn、Fe、Tc、Re)掺杂Janus Ga_(2)SSe的第一性原理研究

利用密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究过渡金属X(X=Cr、Mn、Fe、Tc、Re)原子掺杂Janus Ga_(2)SSe的磁性、电子性质及光学性质.研究表明:过渡金属掺杂Janus Ga_(2)SSe体系在Chalcogen-rich条件下有着比Ga-rich条件下更好的稳定性.其中Mn掺杂体系形成能在两种条件下皆为最低.本征Ga_(2)SSe是具有2.02 eV带隙的间接带隙半导体,在紫外区域有着很好的光伏吸收能力.与本征Ga_(2)SSe相比,Cr掺杂体系自旋向上通道出现杂质能级,自旋向上与向下通道不对称,呈磁矩为2.797μB铁磁性半金属.Mn掺杂体系在其自旋向上通道产生的杂质能级,呈磁矩为3.645μB的磁性P型半导体.Fe掺杂体系自旋向下通道产生的杂质能级,呈磁矩为3.748μB磁性P型半导体.在Tc与Re掺杂后,带隙皆由间接变直接带隙,呈无磁性的P型半导体.从光学性质来看,各掺杂体系与未掺杂Ga_(2)SSe在介电常数和折射系数上相比有着明显的增强,吸收系数在高能量区(3~10 eV)出现蓝移现象.有着在紫外探测器和光伏吸收领域潜在的应用前景.

H.264编码器的SSE2指令级优化

H.264视频编码标准采用了很多新技术,具有更优越的编码效率,同时也增加了计算复杂度,无法满足实时应用。由于单指令多数据扩展指令集2(SSE2)的并行运算能力可以提高计算机对多媒体数据的实时处理。文中主要采用了SSE2对H.264中的一些耗时较多的关键模块,例如整数像素运动估计中计算SAD、整数DCT变换、量化、Hadamard变换以及亚像素运动估计中计算SATD进行了指令级优化。实验结果表明,经过优化后,在保持视频图像质量的前提下,相应模块运行速度得到了提高,使H.264编码器整体的编码速度较好地满足实时要求。

利用SSE2指令构造随机数生成器

异或移位随机数生成器是Marsaglia于2002年提出的周期为2k-1且适合32位CPU快速实现的随机数生成器,其中k为32,64,96,128等。近几年,通用CPU技术有了较大进展,例如单指令多数据技术和多级流水线等。文章利用第2代单指令多数据流扩展指令设计了一类基于128比特面向软件实现的随机数生成器。这类新的生成器与异或移位随机数生成器类似,但是它可以充分利用CPU的新特性。其反馈逻辑更适合流水线处理,速度较不使用SSE2指令约有2倍的提高,同时其输出序列的随机性与异或移位随机数生成器类似。

SSE2指令在代码优化中的关键作用研究

代码优化是提高应用程序性能的重要手段,单指令多数据流作为一项动态改善应用程序性能的技术已被工业界广泛接受.通过对Intel的第二代单指令多数据流扩展指令系统SSE2在程序优化中的重要方法和关键实现的研究,给出实践中有关代码优化的解决方法.

直接Z型In_(2)SSe/Sb范德华异质结光催化水分解的第一性原理研究

采用第一性原理方法研究了In_(2)SSe/Sb范德华异质结的光催化性质.计算结果表明,In_(2)SSe/Sb异质结是直接带隙半导体,带隙为0.82 eV,其能带结构呈交错型排列,在异质结界面处会形成由Sb指向In_(2)SSe的内置电场,构成Z型异质结结构,有利于电子-空穴对的有效分离.异质结的带边位置跨越水的氧化还原电位并表现出从红光到紫外光的强光吸收.该研究结果为基于In_(2)SSe/Sb异质结的设计提供了理论参考.

基于SSE2指令集的RC6-64/r/b在IA-32平台上的快速实现

目前64位与32位计算机广泛共存,RC6-64/r/b的常规实现方法在64位计算机上可以达到很高的性能,但在32位计算机上性能较低,这限制了RC6-64/r/b算法的广泛应用。利用SSE2指令集对RC6-64/r/b算法中的64位运算进行简化,并实现SIMD并行,使得RC6-64/r/b在IA-32平台上的运行速度成倍提升,该方法也可用于其他含有64位运算的密码算法的快速实现上。

基于SSE2的YUV与RGB色彩空间转换

视频处理中需要完成从YUV色彩空间到RGB色彩空间的转换。通过分析YUV格式与RGB格式间的转换算法,提出使用整形计算替代浮点运算,利用整除256对应右移八位操作,提高运算速度。结合使用Intel单指令多数据扩展指令集SSE2技术进行算法优化后,显著提高格式转换运算的效率。实验结果表明,采用此技术可以提高25倍以上的运算速度,在视频处理中具有很好的应用性。

基于SSE2的Smith-Waterman算法

Smith-Waterman动态规划算法是生物信息学使用最广泛的序列匹配算法,由于存在严重的数据依赖关系,该算法的细粒度数据并行性开发受到了很大限制。文章从简化数据依赖关系出发,采用前驱计算思想,提出了基于X86处理器多媒体指令集SSE2的Smith-Waterman细粒度并行算法SWSSE2,在相似性显著的情况下比普通的SW算法性能提高5倍,且与测试集无关。一般相似性不显著的情形下,同目前最好的动态规划细粒度并行算法SWMMX相比可以获得1.5倍的加速比。

基于SSE指令的图像识别和跟踪系统设计

提出了一种基于SSE指令集的运动目标识别与跟踪系统的设计方案,重点论述了该方案中图像处理的过程及算法,包括颜色模型的选择、图像的预处理、图像取差目标识别、多线程并行处理、SSE指令集及自动跟踪控制几个部分。实践证明,该系统提升了图像识别的精度和速度。目前,该系统已成功应用于激光照射精度测试试验任务中,这对于分析导弹的命中精度和制导误差、实现实弹飞行试验中的故障诊断都具有十分重要的意义。

基于SSE2的AVS-M视频编码器优化

从SIMD技术出发,介绍了利用SSE2指令集优化AVS-M视频编码器的具体方法,主要集中在运动搜索与补偿,亚像素插值及整数DCT变换和反变换等模块的优化,并通过实验证明了优化的有效性。

基于SSE指令集的运动目标模板匹配算法设计

本文针对序列图像中运动目标识别的广泛需求,分析了模板匹配算法的实现过程及特点,研究、设计了一种基于SSE指令集的运动目标模板匹配算法。该算法利用SSE4指令集实现多位数据并行计算,显著提高了模板匹配算法的处理速度。实验结果表明,该算法对于序列图像中的运动目标识别具有速度快、识别精度高的特点,具有一定的应用价值。

活泼配盐[(μ-RE)(μ-E′)Fe_2(CO)_6][Et_3NH][E,E′=S,Se]的亲电反应研究——蝶状Fe_2SSe及Fe_2Se_2簇合物的合成及表征

本文由［（μｔＢｕＳ）（μＣＯ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］［Ｅｔ３ＮＨ］和硒粉形成的［（μｔＢｕＳ）（μＳｅ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］［Ｅｔ３ＮＨ］，分别与溴化苄，二碘甲烷及邻一、间一、对一双（溴甲基）苯反应，合成了蝶状Ｆｅ２ＳＳｅ单簇物（μｔＢｕＳ）（μＰｈＣＨ２Ｓｅ）Ｆｅ２（ＣＯ）６（３ａ）和双簇物［（μｔＢｕＳ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］２（μＳｅＺＳｅμ）［Ｚ＝ＣＨ２，ｏ．ｍ．ｐ双（亚甲基）苯］（４ａｄ）。类似地，由［（μＰｈＳｅ）（μＣＯ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］［Ｅｔ３ＮＨ］和硫粉或硒粉所形成的［（μＰｈＳｅ）（μＳ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］［Ｅｔ３ＮＨ］或［（μＰｈＳｅ）（μＳｅ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］［Ｅｔ３ＮＨ］分别与对一双（溴甲基）苯反应合成了蝶状Ｆｅ２ＳＳｅ和Ｆｅ２Ｓｅ２双簇物［（μＰｈＳｅ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］２［μＳ（ｐＣＨ２Ｃ６Ｈ４ＣＨ２）Ｓμ］（５ａ）及［（μＰｈＳｅ）Ｆｅ２（ＣＯ）６］２［μＳｅ（ＰＣＨ２Ｃ６Ｈ４ＣＨ２）Ｓｅμ］（５ｂ）。所有产物均经元素分析、ＩＲ和１ＨＮＭＲ表征。

Pentium Ⅲ SSE指令及其在语音编码中的应用

一、PentiumⅢ及其SSE指令今年,Intel推出了其新一代处理器PentiumⅢ.PentiumⅢ又称为Katmai,这款新处理器使用与最新的PentiumⅡ同样的100MHz总线,同样的512K半速L2缓存,以及同样的Slot 1封装,给人的感觉是PentiumⅢ仅仅在时钟频率上提升到了500MHz(比最快的Pentium Ⅱ高50MHz),而且在普通的应用中好象PentiumⅢ比Pentium Ⅱ也快得不是很多,最多也就是百分之几.难道Pentium Ⅲ就没有比Pentium Ⅱ明显强大的地方吗?实际上不是如此,Pentium Ⅲ的优势就在于其新的特性:Intel SSE(Streaming SIMD Extensions,数据流单指令多数据扩展,原来被称为KNI(Katmai New Instructions)).SSE提供的指令集和微结构扩展使那些支持SSE的软件的运行效率得到提升,特别是与浮点运算有密切关系的软件.给我的感觉Intel SSE就是一套浮点的MMX指令,一套增强版本的单指令多数据流指令集合.SSE可以大大地增强PentiumⅢ的浮点运算效率,而浮点运算在3D几何学以及其它高端多媒体处理中扮演着重要的角色.

视频编码中环路滤波的SSE2优化方法研究

视频编码中的环路滤波是计算密集运算,利用SSE2指令系统的特性,提出了数据重排和位掩蔽两种优化策略。实验结果表明,可使平均性能提高77%以上。

基于SSE2的模板匹配并行算法改进

Intel处理器的SSE2(Streaming SIMD Extensions 2,数据流单指令多数据扩展)技术,支持指令级SIMD操作,提供了单处理器上并行处理的解决方法。将模板匹配算法用SSE2 技术并行化,在Linux平台下用GCC编译实现。试验结果表明:SSE2技术大大加快了模板匹配的速度,能够在保证原有精度和稳定性基础上,解决了模板匹配方法计算量大、耗时多, 成本高的问题,有效地满足了在电子产品与制造等众多领域对计算机视觉技术的实时要求。

基于MMX/SSE/SSE2的H.264解码器关键算法优化

H.264采用整数离散余弦变换(DISCRETECOSINETRANSFORM,DCT)、多种量化方法选择和更精确的帧内预测等先进技术,提高了解码图像质量,但增加了算法的计算复杂度。利用MMX/SSE/SSE2指令集对H.264解码器的关键算法进行优化,在不影响图像质量的情况下,实验证明可以显著提高算法的执行效率。

基于SSE2对H.265/HEVC中分像素插值的优化

分像素插值算法是视频编码算法中的一项关键技术,对视频编码性能有非常重要的影响。在最新的视频编码标准H.265/HEVC中,提出了使用DCT插值滤波器（DCTIF）分别进行半像素和1/4像素插值,但是计算复杂度较大,尤其对于高分辨率和超高分辨率的视频编码应用。对滤波器系数的理论推导过程进行了详细介绍,并利用SSE2指令集进行了优化设计和实现,实验结果表明该方法比参考代码中的方法提高了217%～259%的性能。

AVS视频编码中分像素插值的SSE2优化方法

视频编码中分像素插值是运动补偿中比较复杂的算法,耗时较长。利用SSE2指令系统并行处理的特性,针对AVS视频编码的分像素插值部分提出一种优化算法。实验结果表明,该算法可使该模块的平均执行时间缩短为原来的1/3。

基于SSE2的MPEG-4视频快速解码研究

离散余弦逆变换是MPEG-4视频纹理解码中运算时间开销最大的部分。本文在快速离散余弦逆变换算法的基础上,引入针对多媒体数据流的SSE2并行计算技术。在保证图像质量的前提下大幅度提高了软件的解码速度。实验结果表明,该方法能有效地降低MPEG-4视频解码的时间开销,适合于NC环境下的视频分发应用。