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High performance CCSDS image data compression using GPGPUs for space applications

Chokkanathapuram Ramanarayanan, Sunil und Manthey, Kristian und Juurlink, Ben (2015) High performance CCSDS image data compression using GPGPUs for space applications. 26. GI/ITG Workshop Parallel -Algorithmen, -Rechnerstrukturen und -Systemsoftware (PARS), 2015-05-07 - 2015-05-08, Potsdam, Deutschland.

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321kB

Kurzfassung

The usage of graphics processing units (GPUs) as computing architectures for inherently data parallel signal processing applications in this computing era is very popular. In principle, GPUs in comparison with central processing units (CPUs) could achieve significant speed-up over the latter, especially considering data parallel applications which expect high throughput. The paper investigates the usage of GPUs for running space borne image data compression algorithms, in particular the CCSDS 122.0-B-1 standard as a case study. The paper proposes an architecture to parallelize the Bit-Plane Encoder (BPE) stage of the CCSDS 122.0-B-1 in lossless mode using a GPU to achieve high throughput performance to facilitate real-time compression of satellite image data streams. Experimental results are furnished by comparing the performance in terms of compression time of the GPU implementation versus a state of the art single threaded CPU and an field-programmable gate array (FPGA implementation. The GPU implementation on a NVIDIA® GeForce® GTX 670 achieves a peak throughput performance of 162.382 Mbyte/s (932.288 Mbit/s) and an average speed-up of at least compared to the software implementation running on a 3.47 GHz single core Intel® Xeon™ processor. The high throughput CUDA implementation using GPUs could potentially be suitable for air borne and space borne applications in the future, if the GPU technology evolves to become radiation-tolerant and space-qualified.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/101562/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:High performance CCSDS image data compression using GPGPUs for space applications
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Chokkanathapuram Ramanarayanan, SunilNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Manthey, KristianNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Juurlink, BenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2015
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Bilddatenkompression, Fernerkundung, GPGPU, CCSDS 122.0-B-1
Veranstaltungstitel:26. GI/ITG Workshop Parallel -Algorithmen, -Rechnerstrukturen und -Systemsoftware (PARS)
Veranstaltungsort:Potsdam, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:7 Mai 2015
Veranstaltungsende:8 Mai 2015
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Optische Technologien und Anwendungen
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Optische Sensorik / Elektronik
Institut für Planetenforschung > Planetare Sensorsysteme
Hinterlegt von: Manthey, Kristian
Hinterlegt am:04 Jan 2016 08:03
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:07

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