任务敏感的多模式视频编码系统功耗控制方法  

Task-Aware Power Control Method for Multi-Mode Video Compression System

作　　者：曹倩[1] 李辉勇[2] 左敏[1] 姜同强[1] 蔡强[1] 王瑜[1] 

机构地区：[1]北京工商大学计算机与信息工程学院食品安全大数据技术北京市重点实验室,北京100048 [2]北京航空航天大学计算机学院,北京100191

出　　处：《电子学报》2016年第7期1592-1598,共7页Acta Electronica Sinica

基　　金：北京市教委科学研究面上项目(No.KM201410011005);北京市优秀人才培养资助项目(No.2015000020124G029);北京工商大学教育教学改革项目(No.jg155225);国家科技支撑计划(No.2015BAK36B04);北京市青年拔尖人才计划(No.CIT&TCD201404029);北京市自然基金重点项目(No.KZ201410011014);轨道交通控制与安全国家重点实验室(北京交通大学)开放课题(No.RCS2015K009)

摘　　要：在嵌入式多模式视频编码系统中,动态电压频率调整(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)技术可在一定程序上节约系统能耗,然而持续降低电压和频率可能影响处理器接口资源的传输性能,甚至导致系统无法正常工作.针对该问题,提出了一种任务敏感的功耗控制方法.通过研究多模式视频编码任务量和处理器资源之间的关系,建立一个任务敏感的资源配置模型,基于该模型设计了一个自适应功耗控制器,在系统工作过程中根据编码任务量的不同动态调节处理器工作频率和工作核数.实验表明,在满足多模式实时视频编码功能和性能要求的基础上,该文提出的方法与传统DVFS技术相比,单帧视频编码的平均功耗节省了11.4%.Dynamic voltage and frequency scaling （DVFS）technique,to some extent,controls the energy consump-tion for embedded multi-mode real-time video compression system.Yet,continuously decreasing voltage and frequency might affect interface resource transfers and even the normal system operations.To solve the problem,we proposed a task-a-ware power control method in response to task variations.We first analyzed the relationship between the workloads and pro-cessor resources,and then established a task-aware resource configuration model.Based on this model,we designed an adap-tive power controller,which dynamically adjusts processor frequency and the number of cores.The experiments indicate that our method fulfills function and performance requirements of multi-mode video encoding system,with power consumption for encoding a frame reduced by 1 1. 4% compared with traditional DVFS technique.

关 键 词：功耗 多模式视频 嵌入式系统 DVFS 视频编码 

分 类 号：TN919[电子电信—通信与信息系统]